央廣網(wǎng)上海12月23日消息(記者傅聞捷)記者今天獲悉,阿里巴巴發(fā)布阿里云量子開(kāi)發(fā)平臺(Alibaba Cloud Quantum Development Platform,ACQDP), 開(kāi)源自研量子計算模擬器“太章2.0”及一系列量子應用案例。這將有力地支持從業(yè)人員設計量子硬件,測試量子算法,并探索其在材料、分子發(fā)現,優(yōu)化問(wèn)題和機器學(xué)習等領(lǐng)域內的應用。
過(guò)去幾年量子芯片的進(jìn)步使得量子計算通向實(shí)用之路的不確定性進(jìn)一步減小。而隨著(zhù)系統規模的增大,對量子系統及量子算法的測試與驗證變得越來(lái)越有挑戰性;诮(jīng)典模擬的方法是一個(gè)基本工具,但有其內在的瓶頸。比如,目前的存儲技術(shù)最高能存儲不到60量子比特的量子態(tài)。阿里云量子開(kāi)發(fā)平臺提出原創(chuàng )性的分布式張量網(wǎng)絡(luò )收縮算法,開(kāi)辟了量子電路模擬新方向,可實(shí)現比其他方法更大規模的模擬。
達摩院量子實(shí)驗室在量子計算的經(jīng)典模擬方向長(cháng)期處于國際領(lǐng)先。此前,其自研的“太章1.0”提出了獨創(chuàng )的張量網(wǎng)絡(luò )收縮的動(dòng)態(tài)拆分辦法,大幅減少量子電路模擬的代價(jià),為學(xué)界與業(yè)界廣泛采用。此次開(kāi)源的內核量子引擎“太章2.0”通過(guò)進(jìn)一步的算法創(chuàng )新,再次大幅度降低資源消耗。
今年5月實(shí)驗室用“太章2.0”模擬了2019年 “谷歌量子霸權”宣稱(chēng)用的量子電路,將其設計的經(jīng)典計算耗時(shí)超一萬(wàn)年的任務(wù),壓縮至20天內完成,比其它最好的方案改進(jìn)了四個(gè)數量級。業(yè)界人士估計,若通過(guò)硬件資源的進(jìn)一步優(yōu)化,特別是提升GPU使用效率,該算法有望將模擬時(shí)間壓縮到2天以?xún)。這一系列工作引起學(xué)術(shù)界對量子計算與經(jīng)典計算邊界的重新思考。
ACQDP還包括達摩院量子實(shí)驗室自研的支持上萬(wàn)量子比特(4-層,3度)的量子近似優(yōu)化算法模擬,以及基于實(shí)驗噪聲模型的糾錯碼性能模擬等量子算法和應用。這可以解決僅靠理論分析無(wú)法解決的實(shí)驗和評估問(wèn)題;谶@一開(kāi)放平臺,量子計算的研究人員可對不同的場(chǎng)景自定制算法,以進(jìn)一步提高模擬效率;而發(fā)展出來(lái)的方案和算法,有望推動(dòng)量子計算機的實(shí)現,催生量子計算的實(shí)用優(yōu)勢。
“量子計算的實(shí)現極具挑戰。學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界需要聚合力量,克服瓶頸,加速創(chuàng )新!边_摩院量子實(shí)驗室主任施堯耘解釋稱(chēng),“開(kāi)放研究有利于加速量子時(shí)代來(lái)臨,也是我們盡快向客戶(hù)和社會(huì )提供量子計算服務(wù)的最好策略!
據他介紹,達摩院量子實(shí)驗室未來(lái)將會(huì )有更多的成果開(kāi)源和對開(kāi)放研究合作者的無(wú)償輸出。該團隊聚焦研究的不同于主流的量子比特fluxonium ,在不久的將來(lái)也會(huì )有最新成果與各界分享。