英伟达平台加速量子电路仿真；中科大团队研制的“祖冲之号”展示量子计算优越性 | 全球量子科技与工业快讯第二十七期

英伟达平台加速量子电路仿真

英伟达（NVIDIA）在GTC(GPU Technology Conference) 2021上发布了cuQuantum软件开发工具包（cuQuantum SDK），以加快gpu上的量子线路的模拟。我们曾在《全球量子科技与工业快讯第十七期》中报道过，该项目是英伟达与美国加州理工学院（California Institute of Technology）共同开发的。

目前一些已有的研究表明，cuQuantum为电路模拟提供了数个数量级的加速，将为很多重要领域的突破性研究铺平道路。通过加速量子线路的经典模拟，cuQuantum可以帮助研究人员设计更好的量子计算机、验证结果、对混合经典系统进行建模以及发现更优化的量子算法。此外，它还为开发人员提供了多种的工具以支持不同的仿真方法，包括状态向量法（State Vector Method），张量网络法（Tensor Network Method）以及密度矩阵仿真（Density Matrix Sims）。

Rigetti计算公司推出全球首个可扩展多芯片量子处理器

全堆栈量子计算领域的先驱Rigetti计算（Rigetti Computing）公司近日宣布，该公司将推出全球首款多芯片量子处理器。该处理器采用专有的模块化架构，有望加快商业化进程并解决容错量子计算机的关键难题，即可扩展性。Rigetti预计将在今年晚些时候在其量子云服务平台上推出一个80量子比特的系统，该系统将基于此次推出的新型芯片打造。

据悉，该公司的多芯片方法或将使得未来的系统能够以成倍的速度扩展。Rigetti目前正在开发下一代架构，其中包括了具有更多量子比特的单个芯片，以及将将更多芯片连接成大型处理器的相关技术。目前，Rigetti所有的芯片都是在其位于美国加州（California）的专属厂商生产的。

Rigetti开发的模块化多芯片量子处理器 | 图片来源：GlobeNewswire

 

美国国家标准与技术研究所规划后量子时代的密码学蓝图

为了简化从公钥密码算法到抗量子算法的迁移，美国国家标准与技术研究所(National Institute of Standards and Technology, NIST)的国家网络安全卓越中心(National Cybersecurity Center of Excellence，NCCOE)发布了一份文件草案，描述了迁移的挑战和促进迁移的方法。NIST自2016年以来一直致力于评估和选择后量子时代（post-quantum）的加密算法，并且预计这种迁移过程也将十分漫长。

为了在后量子时代的网络安全上取得先机，NIST列出了五种实现方案。这些方案旨在识别易受量子攻击的密码代码，并优先替换此类代码，并提出基于安全控制来修正那些易受量子攻击的密码的缺陷。

日本制铁与剑桥量子计算合作开发量子算法以帮助优化工厂调度

日本制铁（Nippon Steel）是由新日本制铁（Nippon Steel Corporation）以及住友金属工业（Sumitomo Metal Industries, Ltd.）于2012年合并而成，是目前世界第三大钢铁制造商（仅次于中国宝武钢铁集和安赛乐米塔尔）。近日，该钢产业巨头宣称正在测试量子计算会如何帮助解决供应链中断问题。该公司表示目前正在与剑桥量子计算（Cambridge Quantum Computing，CQC）和霍尼韦尔（Honeywell）合作，制定了提高钢铁制造过程中使用的产品效率的最佳时间表。日本制铁和剑桥量子计算开发了一种算法，并在霍尼韦尔的量子系统模型H1上进行了测试。

目前的量子系统的开发还处于初级阶段，无法处理含有大量变量的现实问题。因此，日本制铁和剑桥量子计算设计了一个代表性的问题来进行试验。而最终结果表示，霍尼韦尔系统只需几步就能找到最佳解决方案。这个实验展示了量子计算这项新兴技术在处理复杂问题上的潜力。

中科大团队研制的“祖冲之号”展示量子计算优越性

中国科学技术大学（University of Science and Technology of China）的潘建伟团队于上周一在论文预印本网站arxiv.org上发布了一篇题为“Strong quantum computational advantage using a superconducting quantum processor”的文章。在该论文中，研究者表示使用祖冲之（Zuchongzhi）号超导量子计算系统中的56个量子比特，实现了比2019年Google Sycamore处理器53个量子比特强2至3个数量级的量子优越性。此外，研究人员还宣称祖冲之号将现存功能最强大的超级计算机需8年完成的任务样本压缩至最短1.2小时完成，从而证明了量子计算潜在的巨大优越性。这也意味着高精度和可编程的量子计算平台将能够为探索新的多体现象和实现复杂的量子算法打开了一扇新的大门。

祖冲之量子处理器 | 来源：arXiv:2106.14734

 

参考来源：

1.https://www.hpcwire.com/off-the-wire/nvidia-platform-accelerates-quantum-circuit-simulation-ecosystem/

2.https://www.globenewswire.com/en/news-release/2021/06/29/2255028/0/en/Rigetti-Computing-introduces-world-s-first-scalable-multi-chip-quantum-processor.html

3.https://gcn.com/articles/2021/06/30/nist-post-quantum-encryption-migration.aspx

4.https://www.techrepublic.com/article/nippon-steel-tested-quantum-computing-to-help-improve-plant-scheduling/

5.https://arxiv.org/abs/2106.14734

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