阿里研制出量子電路模擬器 打破谷歌量子霸權(quán)計劃

谷歌依靠72比特量子計算機(jī)問鼎量子霸權(quán)的計劃或被打翻。5月8日快科技從阿里巴巴獲悉，達(dá)摩院量子實驗室近日研發(fā)出當(dāng)前世界最強(qiáng)的量子電路模擬器“太章”，率先成功模擬了81比特40層作為基準(zhǔn)的谷歌隨機(jī)量子電路。此前，達(dá)到這個層數(shù)的模擬只能處理49比特。

阿里巴巴“太章”模擬器與目前主要模擬器模擬谷歌隨機(jī)電路的結(jié)果比較

作為顛覆性技術(shù)，量子計算一直是科學(xué)研究的前沿?zé)狳c。但量子計算的實現(xiàn)十分困難，目前世界公開技術(shù)參數(shù)的量子計算機(jī)只有20幾個比特。量子電路模擬器的存在，意義在于幫助理解、設(shè)計量子計算機(jī)硬件，探索量子算法和應(yīng)用。

“太章”首次使得驗證及測試50-200量子比特的“中等規(guī)模”量子算法成為可能, 從而為輔助設(shè)計中等規(guī)模量子算法、量子軟件乃至量子計算機(jī)提供了一個有力的工具。

2018年3月，谷歌發(fā)布了研制全球首個高質(zhì)量72比特量子計算機(jī)的計劃，且于此前提出一套實現(xiàn)“量子霸權(quán)”的隨機(jī)量子電路方案。“太章”的結(jié)果打破了谷歌要在這套方案上實現(xiàn)量子霸權(quán)的原計劃。

“太章”模擬的隨機(jī)量子電路規(guī)模(黑線)與谷歌量子硬件可以實現(xiàn)的規(guī)模(紅線) 比較(基于谷歌在[Characterizing quantum supremacy in near-term devices]中對7x7的估計)

“太章”的另一大亮點是通信開銷極小，從而可以基于阿里巴巴集團(tuán)計算平臺在線集群的超強(qiáng)算力，完成目前世上最強(qiáng)的超級計算機(jī)都無法完成的模擬。在64(8x8)比特40層的模擬中，“太章”只需2分鐘即可完成，且只動用阿里巴巴計算平臺在線集群14%的計算資源。

阿里巴巴達(dá)摩院量子實驗室由美國密西根大學(xué)終身教授、世界著名量子科學(xué)家施堯耘牽頭組建。

今年初，兩次理論計算機(jī)最高獎哥德爾獎得主、匈牙利裔美國計算機(jī)科學(xué)家馬里奧·塞格德(Mario Szegedy)加盟。目前，實驗室正處于人才引進(jìn)的高速增長時期。