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基于新一代神威超算系统的量子电路模拟实践和探索

Speaker: 付昊桓 清华大学地球系统科学系
Time: 2021-12-22 19:15-2021-12-22 20:30
Venue: MMW S327 + Tencent Meeting (ID: 419-413-213)

Abstract:

量子计算是后摩尔时代计算的重要增效途径,是解决大规模科学计算应用的重要手段。量子模拟器作为经典计算和量子计算的桥梁,基于经典计算机实现量子计算的模拟,既可提供量子计算机的正确性验证,又可辅助用户开展量子算法设计,有重要的意义和价值。基于新一代神威超级计算机,我们研发了量子计算模拟器SWQSIM,提出近似最优的张量网络并行切分和收缩方法及混合精度算法,实现每秒4.4百亿亿次的持续计算性能,是超算领域全世界目前已知的最高混合精度浮点计算性能。与“悬铃木”200秒完成百万0.2%保真度采样任务相比较,“顶点”需要一万年完成同等复杂度的模拟,SWQSIM则可在304秒以内得到百万更高保真度的关联样本,在一星期内得到同样数量的无关联样本,初步实现近实时的量子随机电路模拟能力。

Short Bio:

付昊桓,清华大学地球系统科学系教授,国家超级计算无锡中心副主任。付昊桓教授在大规模计算、数据挖掘和编程工具等方面做出了杰出的贡献。他带领团队在“神威·太湖之光”超算上开展了多项重要的科学计算研究,并且在 2016、2017、2021年三度摘得“戈登贝尔”奖。该奖项是超算应用领域的最高奖项,在学术界、工业界都具有巨大的影响力。