12月23日,阿里巴巴发布阿里云量子开发平台(ACQDP)、开源自研量子计算模拟“太掌2.0”和系列量子应用案例。
这将有效支持从业人员设计量子硬件、测试量子算法以及探索其在材料和分子发现、优化问题和机器学习等领域的应用。
过去几年量子芯片的进步,进一步降低了量子计算实用化道路上的不确定性。
随着系统规模的增大,量子系统和量子算法的测试和验证变得越来越具有挑战性。
经典的基于仿真的方法是一种基本工具,但有其固有的瓶颈。
例如,当前的存储技术只能存储小于60个量子位的量子态。
阿里云量子开发平台提出了独创的分布式张量网络收缩算法,为量子电路模拟开辟了新的方向,能够实现比其他方法更大规模的模拟。
达摩院量子实验室长期以来在量子计算经典模拟领域处于国际领先地位。
此前,其自主研发的“台章1.0”提出了独创的张量网络收缩的动态分裂方法,大大降低了量子电路模拟的成本,被学术界和工业界广泛应用。
此次,开源内核量子引擎“太章2.0”通过进一步的算法创新,再次大幅降低资源消耗。
今年5月,该实验室利用“台账2.0”模拟了去年“谷歌量子霸权”主张中使用的量子电路,将其设计的耗时一万多年才能完成的经典计算任务压缩在20天之内,即比其他最佳解决方案提高了四个数量级。
业内人士预计,通过进一步优化硬件资源,尤其是GPU使用效率的提升,该算法有望将仿真时间压缩至2天以内。
这一系列工作让学术界重新思考量子计算和经典计算之间的界限。
ACQDP还包括达摩院量子实验室自主研发的支持数万量子位(4层、3度)的量子近似优化算法模拟,以及基于实验噪声模型和其他量子算法的纠错码性能模拟应用程序。
这可以解决仅靠理论分析无法解决的实验和评估问题。
基于这个开放平台,量子计算研究人员可以针对不同场景定制算法,进一步提高模拟效率。
所开发的解决方案和算法有望推动量子计算机的实现,并产生量子计算的实用优势。
“量子计算的实现极具挑战性,学术界和工业界需要共同努力,克服瓶颈,加速创新。
”达摩院量子实验室主任石耀云解释道:“开放研究有利于加速量子时代的到来,也是我们尽快前进的原因。
实现量子的最佳策略为客户和社会提供计算服务。
据他介绍,达摩院量子实验室未来将会有更多开源成果,免费输出给开放研究合作者。
该团队专注于fluxium这种有别于主流的量子比特,并将于近期与各界分享其最新成果。