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比最快超算快千万倍!谷歌量子计算机芯片长这样

浏览: 发布日期:2019-03-06 13:56:31

谷歌关于量子计算机的论文已经发表,我们现在通过橡树岭实验室的文章介绍,来了解更多背后的故事。橡树岭国际实验室属于美国能源部,目前全球最快的超算Summit正是坐落于此,而2021年左右,它将建成新的超算,将是全球第一台EB级超算。


谷歌总裁Pichai与量子计算机

由Google.,NASA Ames研究中心和美国能源部的橡树岭国家实验室组成的联合研究小组已经证明,量子计算机在某些任务上可以胜过传统计算机,这一壮举被称为量子霸权。

量子计算机使用量子力学定律和称为量子位的单位大大提高了可以传输和处理信息的阈值。传统的“位”的值为0或1,而qubit则同时使用0和1的值或其任意组合进行编码,从而为存储数据提供了多种可能性。


橡树岭实验室研究员Travis Humble是联合研究小组成员之一

量子系统虽然仍处于早期阶段,但其潜力可能会比当今领先的经典计算系统强大得多,并有望彻底改变材料,化学,高能物理以及整个科学领域的研究。研究小组的结果在《自然》杂志上发表,提供了量子霸权的概念证明,并建立了解决时间和能量消耗的基线比较。

美国能源部科学局副局长保罗·达巴(Paul Dabbar)表示:“量子霸权的成就证明了美国创新的力量,美国能源部的实验室正在帮助并引领这一突破性的研究领域。” “对量子技术的掌握正在创造一个新的信息时代,它提供了处理信息的新方法,从而使科学和社会受益。”

由Google制造并被称为Sycamore的量子计算机由53个量子位组成。经典计算机是ORNL的Summit,位于橡树岭领导力计算设施(OLCF)中,由于拥有4600多个计算节点,因此被誉为全球功能最强大的计算机。

橡树岭实验室的程序员Dmitri Liakh编写了运行在Summit超算上的程序,用来比较超算与量子计算性能的差别

两种系统均执行称为随机环路采样(RCS)的任务,该任务专门用于测量Sycamore等量子设备的性能。在量子计算机上,仿真耗时200秒。在Summit上运行相同的模拟后,研究小组推断,该计算将花费超过10,000年的时间来使用当今最先进的算法来完成世界上最强大的系统,从而为设计提供了量子至上性和关键信息的实验证据未来的量子计算机。不仅Sycamore的速度比传统的Sycamore快,而且能源效率也高出约1000万倍。


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