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中國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)全球最大規(guī)模量子計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真
2024-10-28 12:52:03   來源: 中國(guó)新聞網(wǎng)

記者25日從安徽省量子計(jì)算工程研究中心獲悉,中國(guó)科學(xué)家在中國(guó)第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”上,成功完成全球最大規(guī)模的量子計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真,標(biāo)志著中國(guó)量子算力在解決實(shí)際問題方面取得重要進(jìn)展。


該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)由合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心人工智能研究院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)及相關(guān)合作機(jī)構(gòu)、本源量子計(jì)算科技(合肥)股份有限公司等組成。相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊《應(yīng)用力學(xué)與工程中的計(jì)算機(jī)方法》(Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering)。


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10月24日,科研人員正在操作調(diào)試超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。孫超 攝


計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工程、船舶設(shè)計(jì)等領(lǐng)域,然而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)越來越難以滿足這些領(lǐng)域?qū)τ?jì)算規(guī)模、計(jì)算精度和計(jì)算速度的要求。安徽省量子計(jì)算工程研究中心副主任竇猛漢表示,相較于傳統(tǒng)方法,量子計(jì)算能夠顯著加速流體動(dòng)力學(xué)仿真過程,從而大幅縮短研發(fā)周期并節(jié)省經(jīng)費(fèi)。


據(jù)研究團(tuán)隊(duì)成員葉創(chuàng)超博士介紹,為解決NISQ(含噪聲中等規(guī)模量子)階段量子噪聲顯著和量子比特資源不足等難題,研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出Iterative-QLS和Sub-QLS算法,有效抑制量子噪聲對(duì)計(jì)算精度的影響。葉創(chuàng)超說:“依托這些算法,我們利用‘本源悟空’成功實(shí)現(xiàn)非定常聲波傳播問題的高精度模擬,展示了超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)在大規(guī)模流體動(dòng)力學(xué)仿真上的潛力。”


中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”科研團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)人郭國(guó)平表示,此次研究不僅證明中國(guó)自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)具備開展大規(guī)模、高精度流體動(dòng)力學(xué)研究的能力,也為探索更多復(fù)雜科學(xué)問題提供新工具和新方法。


“本源悟空”是目前中國(guó)最先進(jìn)的可編程、可交付超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī),自今年1月上線以來,已為來自全球133個(gè)國(guó)家和地區(qū)超1500萬人次提供量子云服務(wù),完成27萬個(gè)量子運(yùn)算任務(wù)。


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