23日从清华大学获悉，中国超算应用团队凭借“超大规模量子随机电路实时模拟”成果获得2021年度超级计算应用领域国际最高奖项“戈登·贝尔”奖。
 
中国团队基于新一代神威超级计算机，研发了量子计算模拟器SWQSIM，提出近似最优的张量网络并行切分和收缩方法及混合精度算法，可高效扩展至数千万核并行规模，并提供每秒4.4百亿亿次的持续计算性能，是超算领域目前已知的最高混合精度浮点计算性能。
 
量子态本身的复杂性，在多个量子比特纠缠叠加的场景下，呈指数增长的态势。2019年谷歌推出的悬铃木系统，所叠加的53个量子比特，要完整描述对应的量子状态，需要的存储空间达128PB，比现有的任何一台超级计算机的内存空间都要大。在2019年谷歌的工作中，悬铃木200秒完成的百万次采样，在美国最快的顶点超级计算机上，需要1万年才能模拟。
 
中国团队从量子模拟算法、张量网络图的分割方法、收缩路径优化，再到与超算硬件底层相关的tensor算子优化等多个层面开展工作，真正做到了应用、算法和架构的融合考虑，实现了基于新一代神威超算的准实时量子电路模拟。