“九章二號”量子計(jì)算原型機(jī)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖
汪素秋在為大位小學(xué)學(xué)生上珠算課。 王珊攝/光明圖片
時(shí)代在進(jìn)步,“珠算”的后人們,在繼承、發(fā)揚(yáng)計(jì)算方面自然不甘落后。新中國成立后,珠算在我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中屢立奇功。諸多“大國重器”的起步階段,都曾靠珠算助力。
上世紀(jì)50年代,我國著手原子彈研制。當(dāng)時(shí)國內(nèi)只有手搖計(jì)算機(jī)和兩臺104型計(jì)算機(jī),很多數(shù)據(jù)無法及時(shí)計(jì)算,遲滯了整個(gè)研制進(jìn)程。為此,科學(xué)家們橫下一條心:“就算用算盤打,也要把原子彈打出來!”于是,一把把算盤、一柄柄計(jì)算尺,成為計(jì)算機(jī)運(yùn)算的重要補(bǔ)充。
“珠算不僅是一項(xiàng)古老技能,更蘊(yùn)藏著中國特有的計(jì)算智慧,反映出中國人對精度、速度的追求。如今,‘中國計(jì)算’的魅力仍生生不息!用珠算改變世界的中國人,今天正一步步走向超級計(jì)算的星辰大海。”汪素秋說。
上世紀(jì)70年代,世界超級計(jì)算機(jī)問世,在中長期天氣預(yù)報(bào)、基因分析、航空航天、核爆模擬等領(lǐng)域大顯身手。面對西方國家技術(shù)封鎖,我國于1978年啟動相關(guān)研制工程。經(jīng)過研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷攻關(guān),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破,1983年底,我國首臺億次超級計(jì)算機(jī)“銀河-Ⅰ”研制成功,使我國成為當(dāng)時(shí)世界上少數(shù)幾個(gè)能獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造超級計(jì)算機(jī)的國家。
進(jìn)入21世紀(jì),“天河”“神威”等超級計(jì)算機(jī),更多次在超算大賽上奪得桂冠。
2020年12月,我國在計(jì)算領(lǐng)域再獲重大突破。中科院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉等人,成功構(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī),取名“九章”,以紀(jì)念中國古代數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》。
在合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心,我們見到了這個(gè)“寶貝”——實(shí)驗(yàn)桌上,兩個(gè)通過光纖連接起來的長3米寬1.5米的不起眼“盒子”,里面密布光學(xué)元器件。
“一個(gè)用來產(chǎn)生光源,另一個(gè)進(jìn)行干涉,把光信號變成電信號,再引到隔壁的探測器進(jìn)行分析。”中科大博士鐘翰森介紹。
“九章”使我國成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。
有多“優(yōu)越”?潘建偉介紹:“比如,‘九章’處理高斯玻色取樣的速度比當(dāng)時(shí)世界最快的超級計(jì)算機(jī)‘富岳’還快100萬億倍!也就是說,2020年,求解5000萬個(gè)樣本的高斯玻色取樣時(shí),‘富岳’需6億年,而‘九章’只需200秒!”
發(fā)表這一重大科研成果的《科學(xué)》雜志審稿人評價(jià):這是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”;美國麻省理工學(xué)院教授德克·英格倫認(rèn)為,這是“一個(gè)劃時(shí)代的成果”。
“量子計(jì)算機(jī)在原理上具有超快的并行計(jì)算能力,可望通過特定算法在密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、材料設(shè)計(jì)、藥物分析等領(lǐng)域,提供比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更強(qiáng)的算力支持。”潘建偉說。
“九章”構(gòu)建后不到一年,升級版“九章二號”再次刷新國際光量子操縱的技術(shù)水平,其處理特定問題比目前全球最快的超級計(jì)算機(jī)快億億億倍!
“世間六藝任紛紛,算乃人之根本。知書不知算法,如臨暗室昏昏。”在《新編直指算法統(tǒng)宗》前言中,程大位曾這樣暢言計(jì)算的意義。
從珠算到超算,再到量子計(jì)算,“中國計(jì)算”的輝煌仍在繼續(xù)!
�。ū緢�(bào)記者 馬姍姍 常河)
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