清华大学副教授付昊桓

❶ 量子计算机之路：革命尚未成功，我们仍有机会

编者按：

2016年11月18日，中科院软件所研究员杨超与清华大学副教授薛巍、付昊桓等人联合北师大组成的研究团队凭借在“神威·太湖之光”上运行的“千万核可扩展全球大气非静力云分辨模拟”应用，一举摘下国际高性能计算应用领域最高奖—戈登贝尔奖。同时，中科院计算机网络信息中心基于“神威·太湖之光”的“钛合金微结构演化相场模拟”也成功入围，获得提名。

高性能计算能力是国家重要科技实力的体现，中科院、科技部率先部署和支持了高性能计算相关规划与建设。到2016年，中国科学院高性能计算环境已为我国科研服务20年，支撑了多个国家重大规划、千余项国家各类科研项目。

虽然中国高性能计算已经取得了里程碑性的成绩，不过科研工作者的脚步从未停止。他们已经在思考，未来的发展方向在哪里，并将目光瞄向了“天然的超级计算机”—量子计算机。

本文根据郭光灿院士在“纪念HPC@CAS20周年学术研讨会”上的报告整理、编辑而成，并经本人审阅。

一、“杞人忧天”的物理学家们与量子计算机的诞生

量子计算机的诞生，和著名的摩尔定律有关，还和“杞人忧天”的物理学家们有关。

众所周知，摩尔定律的技术基础是不断提高电子芯片的集成度（单位芯片的晶体管数）。集成度不断提高，速度就不断加快，我们的手机、电脑就能不断更新换代。

整体来看，量子计算现在正处于“从晶体管向集成电路过渡阶段”。

五、尚未研制成功的量子计算机，我们仍有机会！

很多人都问，实际可用的量子计算机究竟什么时候能做出来？

中国和欧洲估计需要15年，美国认为会更快，美国目前的发展确实也更快。

量子计算是量子信息领域的主流研究方向，从90年代开始，美国就在这方面花大力气研究，在硬件、软件、材料各个方面投入巨大，并且它有完整的对量子计算研究的整体策划，不仅各个指标超越世界其他国家，各个大公司的积极性也调动了起来。

美国的量子计算机研制之路分3个阶段：第一阶段政府主导，主要做基础研究；第二阶段，企业开始投入；第三阶段，加快产出速度。

反观中国的量子计算机发展，明显落后，软件、材料几乎没有人做，软硬件是相辅相成的，材料研究也需提早做准备。“十三五”重大研究计划，量子计算机应当“三驾马车”一起发展，硬件、软件、材料三个都要布局。

尽管落后，毕竟量子计算机尚未研制成功，我们仍有机会，只是时间已越来越紧迫！只要能发挥我国制度的优越性，集中资源有步骤地合理布局、支持，仍然大有可为！

出品：科普中国

制作：中国科学技术大学 郭光灿 中国科普博览

监制：中国科学院计算机网络信息中心

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❷ 厉害了！全球超级计算机最新排行榜，中国再度震惊了世界

厉害了！全球超级计算机最新排行榜，中国再度震惊了世界

❸ "神威"全球超算三连冠是怎么回事

6月19日，在德国法兰克福举行的全球超级计算大会公布新一期全球超级计算机500强榜单中，由国家并行计算机工程技术研究中心使用中国自主芯片研制的“神威·太湖之光”第三次出现在全球超算500强榜单（第四十九期）榜首的位置，实现三连冠。

同时，“神威·太湖之光”的两项应用成果也进入“戈登·贝尔奖”的提名。

记者在国家超算无锡中心的应用成果展示区看到，中国航空、航天的相关研究机构目前正与无锡超算合作进行C919大飞机多种飞行状态的模拟，以及天宫系列航天飞行器的飞行状态模拟。山东的一家公司还在利用“神威·太湖之光”的超强能力进行动漫制作。据介绍，这样不仅可以制作出更加逼真的动漫渲染效果，而且可以大幅缩短制作周期。“未来很有可能会看到依托‘神威·太湖之光’运算能力制作出的国产动画大片。”杨广文说。

除此之外，国家超算无锡中心还在考虑如何服务地方经济发展。“江苏是制造业大省，如何帮助制造业实现创新，是我们正在考虑的一个重要应用方向。”杨广文说，中心希望能更好地支持当地制造业的发展，将国家超算无锡中心建成江苏省一个产业科技创新中心。他表示，目前，中国制造业的大部分应用软件都是国外的商用软件，在这方面国家超算无锡中心也在布局，例如已与远景能源展开了格林威治智慧风场平台建设，同时还在汽车制造业、船舶制造、新药研发等方面开展研究。

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科技的发达让祖国飞速发展！

❹ 国之重器“神威·太湖之光”在超级计算机领域有何地位

1、神威·太湖之光”的峰值运算速度已经达到了每秒12.54亿亿次，其一分钟的计算能力相当于全球72亿人口同时用计算器连续不间断计算32年，这是全球第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机。同时，其持续计算速度达到茄纳了每秒9.3亿亿次，是此前的世界冠军“天河二号”的3倍，是目前世界上持续计算能力最强的超级计算机。

2、神威·太湖之光”是首次完全用“中国芯”制造的中国最强大的超级计算机，此前“天河二号”使用的是英特尔至强处理器和Xeon Phi协处理器。

3、神威·太湖之光”的功耗比达到了每瓦60.51亿次，在运行速度和持续计算能力均大幅提升的同时，其功耗不升反降，成为世界上计算能力最强但是最绿色环保的超级计算机。神威·太湖之光”的持续性能和功耗比两项均属世界排名第一，并且远远地大幅领先其他超级计算机。

(4)清华大学副教授付昊桓扩展阅读：

超级计算机，被称为“国之重器”，超级计算属于战略高技术领域，是世界各国竞相角逐的科技制高点，也是一个国家科技实力的重要标志之一。自中国863计划实施以来，国家高度重视并且支持超级计算系统的研发，但由于基础薄弱起步较晚，在国际舞台中一直受制于人，美袜谈国更是在2015年宣布对中国禁售高性能处理器。