超级计算机杂志

中国科学技术大学潘建伟院士团队近日成功研制出全球超导量子比特数量最多的量子计算原型机 “祖冲之号”，宣告全球最大量子比特数的超导量子体系的诞生。

量子计算机原型机发布后，我国首个可操纵的超导量子计算机体系“祖冲之号”问世。该成果将为促进中国在超导量子系统上实现量子优越性奠定了技术基础，也为后续具有重大实用价值的通用量子计算的研发提供支持。中国科学技术大学潘建伟院士团队近日成功研制出全球超导量子比特数量最多的量子计算原型机 “祖冲之号”，宣告全球最大量子比特数的超导量子体系的诞生。这篇名为《在可编程二维62比特量子处理器上的量子行走》的论文5月7日发表在《科学》杂志。

量子计算机是全球科技前沿的重大挑战之一，也是世界各国角逐的焦点。超导量子计算已成为最具希望的候选者之一，它的核心目标是增加 “可操纵” 的量子比特数量，通过提升操纵精度来实现落地应用。祖冲之号” 可操纵的超导量子比特多达62个，而此前谷歌实现 “量子优越” 的“悬铃木”53个量子比特。研究团队在大尺度晶格上首次实现了量子行走的实验观测，并实现对量子行走构型的精准调控，构建了可编程的双粒子量子行走。

超级计算机技术被认为是一个国家的科技水平乃至综合国力发展水平的标志，也正越来越受到各个国家的重视，我国天河二号、神威·太湖之光等计算机曾在世界超算排行榜上名列前茅，我们的南亚邻居印度也在超算上提出了自己的发展计划，已经打造出了多台“自主研制”的超级计算机。《邮电设计技术》杂志2月7日转载了来自澳刊《Theregister》同日的报道，称印度科学研究所 (IISC) 近日安装并调试了一台最新的超级计算机，其名为Param Pravega，总超级计算能力已达3.3千兆次，是该国首台千兆级超算，其每秒的峰值处理速度已可达3.3万亿次浮点运算，印媒称该超级计算机是南亚次大陆上“最强大和最大的计算机”，将连接进入国家超级计算网格。这台计算机是印度国家超级计算任务 (NSM) 的一部分，由印度高级计算发展中心 (C-DAC) 设计，内部构建了基于 CentOS 7.x 的软件堆栈，该软件由印度自主研制，满足其官方鼓励“印度制造”的倡议，不过计算机的硬件就不是如此了，最重要的芯片等部件都购买自国外！NSM计划在印度的研究机构中安装 70 多个超级计算设施，所以该国在超算的研究方面也下了很大功夫，此前印度的Pratyush超算曾于2019年11月在世界超算500强中排名第63位，是印度Cray/HPE于2018年研发的一款超级计算机，峰值浮点运算速度可达4000多亿次，但这次的Param Pravega超算的计算能力提升了近10倍，堪称印度在超算方面前所未有的成就。印度是个一直都有大国梦的国家，而且处处都喜欢和我国相比，认为中国能造的它也能造！那么这台印媒称之为“南亚次大陆最强超算”的计算机与世界和我国的顶尖超算相比又如何呢？其实在能力上还是很有差距的！2021年底世界超算500强排名第一位的还是日本的“富岳”，峰值浮点计算能力可达53.7亿亿次，是该榜单上唯一一台已达半E级别的超级计算机，峰值计算能力是印度Param Pravega超算的16万倍多。榜单第二和第三名是美国橡树岭国家实验室的“顶点”和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“山脊”超算，第四和第五名分别是我国的神威·太湖之光和天河二号，天河二号双精度浮点运算峰值速度达到每秒5.49亿亿次，是印度Param Pravega超算的1.67万倍，或者说后者运算速度接近前者的万分之一，所以后者还是无法和我国的天河二号相比的，综合来看其计算能力还比不上我国2009年推出的天河一号的计算能力（每秒浮点运算峰值速度为4.7万亿次）。而我国的神威·太湖之光超级计算机浮点运算峰值速度可达每秒12.54亿亿次，是印度Param Pravega超算的3.8万倍，或者说后者接近我国神威·太湖之光超算计算能力的三万分之一。另外，我国还有三台真正意义上的E级超算（浮点运算峰值速度达百亿亿次），分别是神威E级超算、天河三号、曙光E级超算，它们的计算能力就更强了，至少得是神威太湖之光超算计算能力的10倍，推测这三者都已进入正常化的工作阶段，但目前还没有这三台超级计算机正常运营的消息，也没有递交计算机数据参与世界超算500强排名，鉴于某些国家在芯片和光刻机等高端设备上对我国的技术封锁，这或也是不得已而为之。印度超算目前的技术水平虽然还相对较低，但已有自主发展意识，并且作出了很大努力，这是一条正确的道路，但要想追上世界一流超算技术水平，目前来看还是隔着很远的路。