12月23日消息 今日，阿里巴巴發(fā)布阿里云量子開發(fā)平臺(Alibaba Cloud Quantum Development Platform，ACQDP), 開源自研量子計算模擬器“太章2.0”及一系列量子應(yīng)用案例。這將有力地支持從業(yè)人員設(shè)計量子硬件，測試量子算法，并探索其在材料、分子發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化問題和機器學習等領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。
過去幾年量子芯片的進步使得量子計算通向?qū)嵱弥返牟淮_定性進一步減小。而隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大，對量子系統(tǒng)及量子算法的測試與驗證變得越來越有挑戰(zhàn)性?；诮?jīng)典模擬的方法是一個基本工具，但有其內(nèi)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，開辟了量子電路模擬新方向，可實現(xiàn)比其他方法更大規(guī)模的模擬。
達摩院量子實驗室在量子計算的經(jīng)典模擬方向長期處于國際領(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)收縮的動態(tài)拆分辦法，大幅減少量子電路模擬的代價，為學界與業(yè)界廣泛采用。此次開源的內(nèi)核量子引擎“太章2.0”通過進一步的算法創(chuàng)新，再次大幅度降低資源消耗。
今年5月實驗室用“太章2.0”模擬了2019年 “谷歌量子霸權(quán)”宣稱用的量子電路，將其設(shè)計的經(jīng)典計算耗時超一萬年的任務(wù)，壓縮至20天內(nèi)完成，比其它最好的方案改進了四個數(shù)量級。業(yè)界人士估計，若通過硬件資源的進一步優(yōu)化，特別是提升GPU使用效率，該算法有望將模擬時間壓縮到2天以內(nèi)。這一系列工作引起學術(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驗室自研的支持上萬量子比特（4-層，3度）的量子近似優(yōu)化算法模擬，以及基于實驗噪聲模型的糾錯碼性能模擬等量子算法和應(yīng)用。這可以解決僅靠理論分析無法解決的實驗和評估問題。基于這一開放平臺，量子計算的研究人員可對不同的場景自定制算法，以進一步提高模擬效率；而發(fā)展出來的方案和算法，有望推動量子計算機的實現(xiàn)，催生量子計算的實用優(yōu)勢。
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達摩院量子實驗室科學家正在調(diào)試量子計算設(shè)備（圖片
