阿里巴巴成功研制出世界最强的量子电路模拟器“太章”

阿里巴巴达摩院量子实验室团队宣布，近日成功研制出世界最强的量子电路模拟器“太章”，量子计算被视为颠覆现有计算技术的下一代技术，受到全球主要国家和科技巨头的重视......

5月8日，阿里巴巴达摩院量子实验室团队宣布，近日成功研制出世界最强的量子电路模拟器“太章”，在全球率先成功模拟了81比特40层的作为基准的谷歌随机量子电路，此前同样层数的模拟器只能处理49比特。量子计算一直是科学研究的前沿热点，但实现十分困难，目前世界公开技术参数的量子计算机只有20几个比特。量子电路模拟器的存在，意义在于帮助理解、设计量子计算机硬件，探索量子算法和应用。

阿里巴巴“太章”模拟器与目前主要模拟器模拟谷歌随机电路的结果比较

量子计算被视为颠覆现有计算技术的下一代技术，受到全球主要国家和科技巨头的重视。2016年，谷歌通过特定随机量子电路，模拟了操纵49比特量子纠缠对，电路的深度达到40层，成为量子计算“霸主”。IBM则在2017年11月宣布成功构建了50个比特量子原型机，从而超越谷歌。微软则押注拓扑量子计算，开发量子硬件及量子计算机软件开发套件。今年3月，谷歌在量子计算机研发上再上一层楼，展示了72比特量子模拟器。百度和腾讯也布局了量子计算。

据悉，阿里巴巴的进展在一定程度上有助于加快量子计算机研发。“太章”作为软件模拟器，模拟了操纵量子计算机底层的量子纠缠对，相当于验证了量子计算的算法、系统架构、应用演示，为真正的量子计算机开发准备了开发工具和开发环境。在实际物理实现上，只要是能够普遍操纵100个量子纠缠对以上、搭建了上层的通用量子算法，就有望开启真正意义上的量子时代。

“太章”模拟的随机量子电路规模（黑线）与谷歌量子硬件可以实现的规模（红线） 比较

阿里巴巴表示，“太章”的结果打破了谷歌要在这套方案上实现量子霸权的原计划。“太章”的另一大亮点是通信开销极小，从而可以基于阿里巴巴集团计算平台在线集群的超强算力，完成目前世上最强的超级计算机都无法完成的模拟。在64（8x8）比特40层的模拟中，“太章”只需2分钟即可完成，且只动用阿里巴巴计算平台在线集群14%的计算资源。

阿里巴巴达摩院量子实验室由美国密西根大学终身教授、世界著名量子科学家施尧耘牵头组建。今年初，两次理论计算机最高奖哥德尔奖得主、匈牙利裔美国计算机科学家马里奥·塞格德（Mario Szegedy）加盟。目前，实验室正处于人才引进的高速增长时期。