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ALI开源量子模拟器太章2.0,支持量子算法和纠错探索

时间:2020-12-31 20:03:41


12月23日,阿里巴巴发布了阿里云量子开发平台(alibabacloudquantumDevelopmentPlatform,acqdp)、开源的自研量子计算模拟器太章2.0和一系列量子应用案例。这将有力地支持量子硬件的设计、量子算法的测试以及它们在材料、分子发现、优化问题和机器学习等领域的应用。

近几年来量子芯片的进步进一步降低了量子计算实用化道路的不确定性,随着系统规模的增大,量子系统和量子算法的测试与验证变得越来越具有挑战性。基于经典仿真的方法是一种基本的工具,但也有其固有的瓶颈。例如,目前的存储技术最多只能存储60比特的量子态。Ariyun量子开发平台提出了一种原始的分布式张量网络收缩算法,为量子电路仿真开辟了一个新的方向,能够实现比其他方法更大的规模仿真。

达摩学院的量子实验室长期以来一直在量子计算的经典模拟方向上处于世界领先地位,在此之前,其自身的研究提出了张量网络收缩的原动态解析方法,大大降低了量子电路模拟的成本,并在学术界和工业界得到了广泛的应用,这一次,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大降低了资源消耗。

5月,实验室用太章2.0模拟了谷歌量子霸权在2019年宣称的量子电路,将经典计算的设计任务减少到1万多年,在20天内完成,比其他最佳解决方案好四个数量级。业界估计,如果硬件资源得到进一步优化,特别是为了提高GPU的使用效率,该算法预计将把模拟时间缩短到不到2天。这一系列工作促使学术界重新思考量子计算与经典计算之间的界限。

Acqdp还包括支持数万个量子比特(4层,3度)的量子近似优化算法仿真和基于实验噪声模型的纠错码性能仿真。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为不同场景定制算法以进一步提高仿真效率,所开发的方案和算法有望促进量子计算机的实现,并发挥量子计算的实际优势。

量子计算的实现具有很大的挑战性。学术界和工业界需要共同努力克服瓶颈,加快创新。开放研究有利于加速量子时代的到来,是我们尽快为客户和社会提供量子计算服务的最佳策略,达摩研究所量子实验室主任石耀云解释说。

据他介绍,达摩学院的量子实验室未来将有更多的开源成果和免费输出给开放的研究伙伴。该团队将专注于与主流不同的量子比特流通量,并将在不久的将来与各界人士分享最新成果。

达摩研究所量子实验室的科学家正在调试量子计算设备。

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