中國科學家建構 512 顆 GPU 運算系統挑戰 Google Sycamore 量子電腦

中國一個科家家團隊近日利用傳統電腦複製Google 2019年的量子電腦配置，根據運算結果質疑Google當年宣稱已經達到量子優越性(quantum supremacy)的說法。

中國一個科家家團隊近日利用傳統電腦複製 Google 2019 年的量子電腦配置，根據運算結果質疑 Google 當年宣稱已經達到量子優越性 (quantum supremacy) 的說法。

科學 (Science)期刊報導，中國科學家以 512 顆 GPU 的電腦系統執行 Google Sycamore 量子電腦 2019 年相同的運算任務，宣稱 Google 所謂比傳統電腦快上數萬倍或數百萬倍的優先性並（還）不存在。

所謂量子優越性（或稱量子霸權）的定義是量子電腦的運算速度達到頂級傳統電腦比不及的某個關鍵點。三年前 Google 宣稱其使用 53 量子位元 (qubit) 的量子電腦 Sycamore 200 秒完成的一個統計數學問題，傳統超級電腦需要 1 萬年才跑得完。

Google 設計的問題特別需要運用到量子疊加 (superposition) 來加速計算速度，也突顯傳統運算系統的限制。

其實 2019 年 IBM 在 Google 公佈其結果後幾天就已經反駁 Google 說法，指其 Summit 超級電腦 2.5 年就能解出這個難題。現在有另一群科學家也出面挑戰 Google。

《科學》期刊報導，中國科學院由統計學家 Pan Zhang 率領的團隊，在 512 顆 GPU 的系統下配置出一個 3D 數學陣列，稱為張量網路 (tensor network)，再運用系統 GPU 平行計算，以複製 Google Sycamore 的效能。

Sycamore 精確度很低，給了中國研究團隊發揮的空間。藉由降低計算的精確性目標，他們得以提升計算速度數百倍，複製出 Sycamore 實現同樣的效能水準。

Zhang 團隊宣稱，這次任務他們只花了 15 小時，而不是 1 萬年。而且如果他們的系統像美國超級電腦 Summit（如今為全球第三快），甚至只要幾秒就完成，還超過 Google Sycamore。

中國團隊的論文還有待審查，但已經挑戰了 Google 的論述。不過，Google 並未為了捍衛自己而否認傳統運算優異性，而是認為，在量子優越性確立之前，新舊典範可能還會爭奪一陣子，因為傳統電腦軟硬體會不斷進步，而量子電腦的打造和撰寫程式都很困難。

Google 發表聲明指出，2019 年該公司也說傳統運算演算法會不斷進步，事實上，2017 年也是 Google 發明中國研究使用的隨機迴路模擬法。但重點是，量子電腦技術日行千里，因此，即使過去幾年進步卓著 Google 不認為 2022 年以後，傳統運算還能追得上量子迴路。