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共議計(jì)算領(lǐng)域的新技術(shù)和新方法，共謀高性能計(jì)算和量子模擬領(lǐng)域的合作。由鵬城實(shí)驗(yàn)室量子計(jì)算研究中心和國(guó)家超級(jí)計(jì)算深圳中心、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)深圳分部聯(lián)合主辦的“高性能計(jì)算與量子模擬研討會(huì)”11月1日在深圳超算舉行。

中國(guó)工程物理研究院、鵬城實(shí)驗(yàn)室、南方科技大學(xué)、中山大學(xué)、深圳量旋科技有限公司、鴻之微科技（上海）股份有限公司等高校、機(jī)構(gòu)及企業(yè)的專家、學(xué)者出席了研討會(huì)，并圍繞著中國(guó)量子計(jì)算研究的進(jìn)展、未來(lái)超級(jí)計(jì)算機(jī)與量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行深入探討。深圳超算中心主任馮圣中研究員主持了本次研討會(huì)。

馮圣中致辭并作“超級(jí)計(jì)算發(fā)展若干趨勢(shì)與深圳超算布局”的主題報(bào)告�！丁笆�三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中明確指出，發(fā)展先進(jìn)計(jì)算技術(shù)，重點(diǎn)加強(qiáng)E級(jí)計(jì)算、云計(jì)算、量子計(jì)算、人本計(jì)算、異構(gòu)計(jì)算、智能計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用。目前，我國(guó)超級(jí)計(jì)算的發(fā)展正進(jìn)入“黃金時(shí)代”。器件、系統(tǒng)、應(yīng)用、生態(tài)等各方面發(fā)展迅速。深圳超算將以支撐先行示范區(qū)建設(shè)為根本目標(biāo)，以支撐基礎(chǔ)科技創(chuàng)新為首要目標(biāo)，積極為高校、科研機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位提供有力支撐，做出自己的貢獻(xiàn)。

在主題報(bào)告環(huán)節(jié)，中國(guó)工程物理研究院研究生院副教授李穎博士、南方科技大學(xué)副教授陳偉強(qiáng)博士、信息工程大學(xué)副教授王立新分別介紹了其與其團(tuán)隊(duì)在量子計(jì)算領(lǐng)域取得的最新科研成果。

李穎介紹了量子計(jì)算機(jī)上的抗錯(cuò)量子計(jì)算。他指出，在具有數(shù)百萬(wàn)個(gè)量子位的可伸縮量子計(jì)算機(jī)上，通過使用糾錯(cuò)碼保護(hù)量子信息，可以實(shí)現(xiàn)可靠結(jié)果的量子計(jì)算。但是，這種容錯(cuò)量子計(jì)算在短期內(nèi)不可行。李穎介紹了兩種替代方法，使得無(wú)需編碼即可減少計(jì)算錯(cuò)誤。這對(duì)于不久的將來(lái)，我們可以實(shí)現(xiàn)的、數(shù)量有限的量子比特的量子計(jì)算機(jī)具有實(shí)用性。

王立新介紹了Shor算法的工作原理和量子傅里葉變換在超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威·太湖之光”上的模擬情況。陳偉強(qiáng)介紹了其利用格拉斯曼張量網(wǎng)絡(luò)算法研究的蜂窩狀格子上t－J模型的整體相圖。

在報(bào)告中，多位嘉賓提到，目前量子計(jì)算機(jī)主要處于實(shí)驗(yàn)室階段，利用量子模擬器研究量子計(jì)算不僅能方便科研工作者研究、展示，也能更好地向社會(huì)大眾科普量子計(jì)算相關(guān)知識(shí)。

“在傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)上模擬通用量子計(jì)算機(jī)是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的前沿研究�！� 武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授袁聲軍在題為量子模擬器與高性能計(jì)算”的報(bào)告中分析了量子計(jì)算模擬器在高性能計(jì)算機(jī)集群上運(yùn)行的難點(diǎn)。他指出，量子計(jì)算調(diào)控的基本單元是量子比特，在計(jì)算機(jī)模擬中，每增加一個(gè)量子比特就需要將計(jì)算機(jī)的內(nèi)存增加一倍，例如模擬一個(gè)擁有45個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)，需要至少500 TB的內(nèi)存。

中山大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院教授李綠周博士在題為“量子模擬器概況”的報(bào)告中指出，樂觀估計(jì)，十年內(nèi)我們就會(huì)擁有數(shù)十個(gè)可用的高質(zhì)量量子比特，屆時(shí)，將對(duì)量子軟件有巨大需求。一方面，我們要基于現(xiàn)有平臺(tái)，建設(shè)量子模擬器，方便科研人員使用，同時(shí)為大眾提供科普教育，使得通用量子計(jì)算機(jī)問世時(shí)，學(xué)者和大眾都能更好地使用它；另一方面，為了量子設(shè)備與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的互聯(lián)、編程、交互，從現(xiàn)在開始要設(shè)計(jì)接入方法。在報(bào)告中，李綠周介紹了鵬城實(shí)驗(yàn)室在“量子算法與軟件云平臺(tái)”的研究項(xiàng)目中有關(guān)量子模擬器的研究規(guī)劃情況。

鵬城實(shí)驗(yàn)室量子計(jì)算研究中心副研究員徐鵬翔博士、工程師范登棟博士分別介紹了其中心搭建的量子計(jì)算模擬器硬件支撐平臺(tái)和軟件的概況。

今年7月，鵬城實(shí)驗(yàn)室量子計(jì)算研究中心曾到訪深圳超算，雙方就量子計(jì)算領(lǐng)域合作進(jìn)行了深入交流。馮圣中表示，此次研討會(huì)為促進(jìn)高性能計(jì)算與量子模擬領(lǐng)域?qū)W者的交流合作提供了平臺(tái)，深圳超算中心期待與鵬城實(shí)驗(yàn)室加深合作，打造量子計(jì)算創(chuàng)新平臺(tái)，為量子計(jì)算模擬器“加速”，支撐量子計(jì)算技術(shù)創(chuàng)新。

鵬城實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是廣東省委、省政府瞄準(zhǔn)新一輪創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展需要，打造國(guó)家實(shí)驗(yàn)室“預(yù)備隊(duì)”，建設(shè)創(chuàng)新型廣東，推進(jìn)深圳率先建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化先行區(qū)的重大部署。其由政府主導(dǎo)，以哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）為依托單位，與包括深圳國(guó)家超算中心在內(nèi)的高校、科研院所、企業(yè)等十多個(gè)優(yōu)勢(shì)單位共建。目前，鵬城實(shí)驗(yàn)室已設(shè)有網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、機(jī)器人、量子計(jì)算5個(gè)研究中心和1個(gè)前沿學(xué)術(shù)中心。

國(guó)家超級(jí)計(jì)算深圳中心于2009年獲國(guó)家科技部批準(zhǔn)成立，是深圳建市以來(lái)投資規(guī)模最大的國(guó)家級(jí)重大科技創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，是深圳作為創(chuàng)新型城市的名片。中心堅(jiān)持以技術(shù)為引領(lǐng)、以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以品質(zhì)為追求、以服務(wù)為根本，在科學(xué)計(jì)算、工程計(jì)算、生物醫(yī)藥、動(dòng)漫渲染、海洋石油等領(lǐng)域支持國(guó)家科技創(chuàng)新，成果卓著。中心是世界上最早布局云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能的超算中心之一，2009年建立之初，就迅速組建了深圳云計(jì)算中心，聯(lián)合相關(guān)企事業(yè)單位，開展智慧城市等方面技術(shù)創(chuàng)新與服務(wù)。深圳公安云已經(jīng)在為每一位市民保駕護(hù)航，深圳健康云正在努力削平醫(yī)療資源和服務(wù)的不均衡，深圳教育云將讓中學(xué)生來(lái)揭示AI的奧秘。目前中心云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能機(jī)構(gòu)用戶超過2萬(wàn)家，個(gè)人用戶超過1200萬(wàn)人。