11月19日，在全球超级计算大会（SC21）上，国家超级计算无锡中心、之江实验室、清华大学、上海量子科学研究中心等单位联合研发的神威量子模拟器(SWQSIM)摘得国际计算机协会（ACM）授予的2021年度ACM“戈登·贝尔”奖。这是我国联合科研团队基于新一代神威超级计算机的应用“超大规模量子随机电路实时模拟”（SWQSIM）而获此殊荣。

获奖项目：弥合“量子霸权”：使用新神威超级计算机实现随机量子电路的实时模拟

关于2021年“戈登·贝尔”奖应用解析

设立于1987年的“戈登贝尔奖”是国际上高性能计算应用领域的最高学术奖项，主要颁发给高性能应用领域最杰出成就，被称为“超算领域的诺贝尔奖”。在2016年之前，美国、日本曾垄断该奖项长达近30年。

据了解，ACM 旨在跟踪并行计算随时间的进展，特别强调将高性能计算应用于科学、工程和大规模数据分析领域的创新奖励。今年的戈登贝尔奖决赛有6个项目，涉及量子计算、分子动力学、光谱学及核聚变等多个领域。

早在之前，谷歌公司表示：其研发的量子计算机成功在3分20秒时间内，完成传统计算机需1万年时间处理的问题，并声称是全球首次实现“量子霸权”。

而在今年，“戈登·贝尔”奖获奖的成果则强有力地回击了量子计算机近期不断宣称在“特定问题”上获得了对传统超算量子霸权的神话。

今年，我国共有3项超算应用入围戈登贝尔奖，除获奖团队应用外，另外两项应用分别是“千万核可扩展第一性原理拉曼光谱模拟”和“多架构大规模并行保辛结构电磁全动理学等离子体模拟”，3项应用都曾在此前举行的2021全国高性能计算学术年会（HPC China 2021）上作报告。

获奖团队由来自之江实验室、国家超级计算无锡中心、清华大学、上海量子科学研究中心等单位的14位研究人员组成。其中，国家超级计算无锡中心副主任付昊桓，已是第三次摘得戈登贝尔奖，他曾于2016年和2017年蝉联这一超算领域最高奖项。该团队在新一代神威超级计算机上进行 RQC（随机量子电路）高性能实时模拟，可扩展到4200万个核心，FP32 单精度性能可达120亿亿次，混合精度性能可达440亿亿次。此次团队负责人刘鑫透露，SWQSIM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，打破其所宣称的“量子霸权”。并且该软件还可在60小时内完成比“悬铃木”更加复杂的1000多倍的量子电路模拟，实现100~400比特量子电路算法的单振幅和多振幅模拟，为未来量子计算的发展提供了坚实的模拟支撑。相关专家透露，在团队获得戈登贝尔奖的工作中，我国研究人员引入了一个系统的设计过程，涵盖了模拟所需的算法、并行化和系统架构。另外，使用新一代神威超级计算机，研究团队有效模拟了一个深度为10x10 (1+40+1)随机量子电路。尤其在模拟中，研究团队使用4190万核处理器实现了计算机1.2Eflops单精度或4.4Eflops混合精度性能。

战果丰硕，不负众望

近六年来，国家超级计算无锡中心的团队不负众望，将理论与实践相结合，通过开展跨学科、跨行业的广泛交叉合作，使基于“神威·太湖之光”系统的并行应用成果频出，在全力服务重大科技项目建设的同时，进一步深化拓展应用场景，不断探索推进科学研究与产业创新深度融合，实现更高质量更可持续发展，也为太湖湾科创带的建设提出“超算解决方案”。

这些重要的应用成果在国内外引起了巨大反响，这证明“神威·太湖之光”能够支持具有战略需求的挑战性应用，并向世界展示了中国超级计算机的国际地位和重要影响力。

家有梧桐，凤凰可栖

近些年来，国家超级计算无锡中心通过实施高端人才引进与建立联合实验室相结合的机制，利用中心的政策和资源优势，吸引国内外优秀的团队来超算中心工作，将中心打造成高水平的高性能计算人才培养基地。

“无锡超算”青年团队在近六年的时间里，以科研为初心，把使命扛在肩上，为“神威·太湖之光”超级计算机研发了一系列国产应用软件，将每秒运算十亿亿次的超强计算力切实转化成为基础科研和工程创新的探索能力，展示了国产“超算”硬件与软件相结合的巨大潜力。

未来已来，前景可期

未来，国家超级计算无锡中心将继续开展国产自主系统研发（包括芯片、服务器、超算（智算）系统、系统软件等），重点依托超算中心的现有基础，构建全栈式国产高性能计算应用生态，并基于自主超级计算系统，积极开展超级计算生态建设工作，特别开发大型并行应用软件，研究解决并行应用软件卡脖子问题，实现大型并行应用软件的国产化替代，现已支持气候气象、生命科学、海洋科学、材料科学、先进制造等众多重要领域，为我国基础研究和地方产业发展提供强有力的支撑。

来源：国家超级计算无锡中心、科技日报