具体来说，QUDIO是由一个经典处理器为中心和多个分布式量子处理器形成的量子云构成的，其中经典计算机作为一个中心节点服务器，将大规模数据进行高效划分并且快速分发到云端的多个量子计算机。每个量子计算机在获取到数据块之后独立处理，同时以一定频率与其他量子计算机进行通信，共享模型参数和处理结果，最后将计算结果返回到经典计算机进行汇总和后处理。整个计算过程完全实现在量子云上完成，经典计算机只负责数据的分发与通信。
据悉，与传统处理框架相比，QUDIO将已有的量子计算机结合起来形成量子云，可以充分利用各个量子资源，加速大规模数据处理，有效地缓解了当前量子计算机性能稳定性较差、处理大规模数据迭代时间过长的困境。当前量子计算机受困于经典量子数据有效转化问题，一次能够处理的数据有限，通过联合多台量子计算机，可以并行处理多条数据。
同时，QUDIO是一种独立于具体量子硬件和协议的框架，具有很强的兼容性，易于扩展到各种光量子计算机、离子阱量子计算机和超导量子计算机，能最大程度地利用现有的量子资源；它利用并行计算和量子计算的加速性能，为自然语言处理、计算机视觉、量子化学、组合优化等领域的大规模问题求解和数据处理提供显著的运行时间优势。
QUDIO相较传统计算还具有耗能低、碳排放量少的优势。随着深度学习的数据规模越来越大、模型越来越复杂，传统处理框架也面临着处理时间长、耗能高的难题。就拿目前的深度学习模型举例，比如BERT预训练模型就需要花费64块GPU训练四天，排放大约1438磅的二氧化碳。如使用QUDIO就可以充分利用量子计算的存储和加速优势，用相较传统计算更少的耗能和碳排放量，为各个行业的智能计算赋能，为大规模 社会 计算的实现提供算力保障，有助于实现碳中和的目标。京东 探索 研究院算法科学家杜宇轩表示，QUDIO将为未来实现以量子互联网为以托、通用量子计算机为终端的全量子云平台打下了坚实的基础。
京东 探索 研究院是以京东集团各事业群与业务单元的技术发展为基础，集合全集团资源和能力，成立的专注于前沿 科技 探索 的研发部门，实现研究和协同创新的生态平台。此前，京东 探索 研究院已经明确将“量子机器学习”“可信人工智能”“超级深度学习”等人工智能的三大领域锁定为研究方向并持续推进创新研究，致力于从基础理论层面实现颠覆式创新，助力数智化产业发展及变革，以原创性 科技 赋能京东的零售、物流、 健康 、 科技 等全产业链场景，打造源头性 科技 高地。
对于最新的创新研究成果，京东 探索 研究院院长陶大程认为， QUDIO所具有的高效计算优势可为智能化 社会 供应链提供实时计算保障，有望打破目前的数据在线采集-信息离线提取的处理模式，提高供应链各个环节的反应速度，有效应对大规模用户请求的集中处理，未来将进一步增强保障京东数智化 社会 供应链服务的可靠性、智能性和快速性。(中新经纬APP)
机器之心编辑部
2 月 8 日，首款国产量子计算机 *** 作系统——「本源司南」在安徽省合肥市正式发布。该系统由合肥本源量子计算 科技 有限责任公司自主研发，可以实现 量子资源系统化管理、量子计算任务并行化执行、量子芯片自动化校准 等全新功能，助力量子计算机高效稳定运行。
与经典计算机相比，量子计算机在解决很多问题方面都具有先天优势，因此成为各大 科技 巨头重点加码的一个赛道。但与经典计算机一样，量子计算机颠覆性的算力提升也离不开软硬件协同发展，以 *** 作系统为代表的基础软件服务直接影响量子计算机的性能表现。
然而，现有的量子计算机 *** 作系统还存在一些缺陷，如普遍 缺少量子资源管理、多量子计算任务并行处理、量子芯片自动化校准功能 等（例如英国 DeltaflowOS 量子计算机 *** 作系统,、奥地利 ParityOS 量子计算机 *** 作系统）。
在量子资源管理方面，已有的 *** 作系统不能对量子比特资源进行有效分配管理，只允许量子计算机在某一时间段处理一个任务，即使该任务无需使用全部量子比特资源。因此，如果能够实现多量子计算任务并行处理，量子计算机的算力利用效率就可以大大提升。
此外，由于量子系统的脆弱性与不稳定性，量子芯片在运行一段时间后需要进行维护校准，从而保证运行结果的可靠性。然而，已有的量子计算机 *** 作系统不涉及自动化校准，需要人工进行芯片调试校准，耗费大量时间，影响量子计算机运行的长期稳定。
这些问题的存在使得我们难以有效利用当前稀缺的量子计算资源。
本源司南针对这些痛点进行了多方面改进，能够数倍提升现有量子计算机的运行效率，有效提高了量子芯片的整体利用率。
中科院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿表示：「如果把量子芯片比喻成人的心脏，量子计算机 *** 作系统就相当于人的大脑，量子应用软件则是血肉。」
此外，「本源司南」的研发成功也标志着国产量子软件研发能力已达到国际先进水平。国产量子软件系统架构渐趋完善，对推动量子计算核心技术自主可控、培养用户使用习惯以及量子计算机实用化进程具有重大意义。
首款国产量子计算机 *** 作系统——本源司南
作为中国首款量子计算机 *** 作系统，「本源司南」的发布引发了学界和业界的关注。
具体而言，本源司南 *** 作系统的特点包括：
高效资源管理 + 自动化校准，支持量子计算机高效稳定运行；
研发与应用模式自由切换，满足用户多样化使用需求；
兼容多种量子计算系统，打造通用量子计算机 *** 作系统。
首先，本源司南解决了已有产品无法管理量子资源、不能并行处理多量子计算任务、缺少自动化校准量子芯片等功能缺陷。除了具备经典 *** 作系统的基础功能之外，也带来了高效利用量子计算机资源的解决方案。
针对任务和问题，本源司南的量子资源管理功能不仅支持多量子任务的并行计算与调度，更支持对量子计算机持续不间断的校准优化。尤其是后者，它可以有效控制量子计算机因量子物理特性产生的性能浮动，确保执行任务时，量子计算机处于最佳性能状态。
其次，当前量子计算机主要用于科学研究与 探索 商业化应用，二者的具体需求有别，所使用的量子计算机类型也有所不同。针对不同类型量子计算机的特征和用户需求，本源司南提供应用模式和研发模式的无成本兼容，使量子计算机不仅能为商业用户开发出满足特定应用场景的应用，也能为科研用户提供服务，用于研制更强大的量子计算机。
研发模式是指支持用户基于量子计算机 *** 作系统直接 *** 控一体机及相关设备，以达到调试及优化量子芯片性能指标的目的；应用模式是指支持用户基于量子计算机 *** 作系统运行编码完成的量子程序。
此外，基于当前量子计算硬件系统还未实现技术收敛的发展现状，本源司南可支持多种量子计算系统，能够接入具有多个量子处理器核心的量子计算机高性能工作站，包括超导量子处理器、半导体量子处理器、离子阱量子处理器，或是混合量子处理器。用户只需要通过口令，接入管理员部署的一台经典服务器，即可使用全部功能。
本源司南旨在缩短一台全新量子计算机投入运行的时间，同时支持分布式量子计算和集成量子存储设备的管理服务。基于以上特性，用户只需专注程序设计开发，无需花费时间了解量子计算背后的运行原理。 郭光灿介绍，据研究人员测试，本源司南量子计算机 *** 作系统能够数倍提升现有量子计算机的运行效率 。
本源量子
「本源司南」由合肥本源量子计算 科技 有限责任公司自主研发。本源量子成立于 2017 年 9 月，团队技术起源于中科院量子信息重点实验室，创始人兼首席科学家是中国科学技术大学物理学院教授、中科院量子信息重点实验室副主任郭国平，联合创始人兼科学顾问为中国科学院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿。该公司以量子计算机的研发、推广和应用为核心，专注量子计算全栈开发，各软硬件产品。
近年来，本源量子公司先后开发出量子测控一体机、量子计算机「悟源」等产品，并上线 6 比特的超导量子计算云平台。该公司介绍称，此次新发布的量子计算机 *** 作系统，将用在量子计算云平台上，提供给全球用户体验。
目前，「本源司南」已经在本源量子的产品中得到应用。本源量子研发团队利用量子卷积神经网络模型开发出的量子图像识别应用，可将图像识别任务转化为多个量子线路，在经过量子态数据编码之后，这些量子线路就处于排队等待运行状态。通过「本源司南」的统一调度管理，这些量子线路在单个量子芯片上可以被并行执行，不仅大大减少了整体线路运行时间，还有效提高了量子芯片的整体利用率，使得当前有限的量子计算资源得到最大化利用。
本院量子表示，未来，本源量子团队将基于具备完全自主知识产权的本源量子计算机集群、本源司南量子计算机 *** 作系统、本源量子云平台以及丰富的量子软件与应用，打造完善且开放的量子计算服务生态，与量子计算产业链的众多企业一起，共同促进量子计算应用实现，造福人类发展。
参考链接：
>新春之际，互联网行业还真是热闹事不少。先是快手作为国内“短视频第一股”上市，据说造就了很多千万富翁、亿万豪财，然后是浪潮联合IDC发布全球计算力指数报告，该报告指出，中国算力全球第二，且各项指标增速均高于排在第一的美国，尤其在AI算力方面，支出占比超过所有样本国家，堪称领跑全球。
这些消息确实振奋人心，但细看之下，又有些不踏实。且不说股市如潮水，有涨必有落，欢喜上市的快手时刻面临着抖音、微信视频号对其用户基本盘带来的巨大冲击与挑战，未来下场如何尚不确定。
那么，单说浪潮联合IDC发布全球计算力指数报告，就需要我们去辨别和分析这些排名背后的形成因素，以便学习别人的先进之道，改进自身不足，创造更大优势。
总的来看，在服务器产业链上游的英特尔、英伟达等公司，拥有核心技术，负责CPU、GPU等核心硬件的研发制造。在服务器产业链中游的是负责生产服务器的浪潮、戴尔等公司，也有所创新，但本质上还是属于组装。在服务器下游的是开展云计算、网络 游戏 、短视频直播等业务的互联网公司，如阿里巴巴、腾讯、快手等，体量巨大，在资本市场吸金能力与议价能力也都非常强。
尽管浪潮服务器在国内市场排在前列，但其供应商如英特尔、英伟达等公司一旦停止向浪潮的供货，那么浪潮的主业就会基本停止。光是2020年中美贸易摩擦里的一个英特尔可能断供浪潮的消息就导致浪潮股价影响明显，可见其受供货商的制约之大。
在这种情况下，结合此次联合IDC发布全球计算力指数报告，浪潮信息副总裁张东指出：“虽然从计算力指数来看，中美在第一阵营，但中国在各个层面，不管是算力能力还是计算效率和应用水平以及基础设施，跟美国比差距还是很大。需要我们在各个层面进一步加大投入，核心技术要赶上美国。”他还希望，“要像中国去建5G、4G一样，由政府主导规划建设智算中心。”
纵观移动互联网时代的中国，前有阿里、腾讯、快手等一众互联网公司不断渲染移动互联网时代的繁华世界，中有浪潮等公司源源不断提供组装而来的服务器，以供各类互联网公司在这些买来的硬件上不断演绎新的“剑法”，阿里云更是进入全球前列，与国际大厂分庭抗礼。
只是，硬件领域剑不如人，光靠剑法，就一定能在武林称王称霸吗？没有核心硬件基础上建立的繁荣，是不是海市蜃楼？
所以，不要看岁末年初腾讯等各大互联网公司发了多少红包、给了多少股票分红，也不要羡慕那些大厂上了市、融了资。
从大的方面讲，在国内互联网行业的硬件基础方面，没有取得实质上的进步和突破，在核心 科技 上被“掐脖子”的现象仍然存在。
从小的方面说，这些公司能够上市融资，是广大员工辛苦加班、努力奋斗的结果，给予一些红包和股票分红，也是他们应得的，因为他们中的很多人都为此付出了很多，比如前有拼多多等公司的员工猝死，后有上市前就已推行“大小周”工作制的快手，一些互联网公司的“996”文化还经常被吐槽。
可以说，最近这三十多年来，在互联网这个赛道，中国互联网公司一直处于追赶态势，因为核心硬件技术不在自己手中。而一旦在技术上造成对别国的威胁，相关制裁打压就会到来，中兴、华为这些公司先后尝到苦处就是证明。
而华为大力发展的华为云服务仍然受限于CPU等硬件设施，还是不能从根本上改变受制于人的现状。
客观说，在传统互联网行业，无论怎样布局、加速，都无法在短期内超越对手。即便最近华为再次投资EDA软件公司，但Synopsys、Cadence、Mentor在芯片设计上的长期垄断未必就能被有效打破。
以为算力已经赶超同行、似乎可以并肩美国的，需要明白：之所以没受到人家的制裁，是因为在中国这样巨大的市场下，不仅没有给上游国际大厂造成威胁，反而给人家带来了源源不断的利润，这样的“金主”可是它们的重点保护和发展对象。
在这种情况下，国内一些大厂，如BAT、华为、小米等公司，在量子领域也已经开始觉悟，从理论到技术，从算法到应用，都有很多进展，一些技术还获取了专利，比如2021年1月，华为就被授权公开“一种量子密钥分发系统、方法及设备”相关专利。
华为的这一专利授权公告号为CN108737083B
在国家层面，中国多次创造量子比特纠缠数量的世界纪录；发射世界首颗量子实验卫星“墨子号”，实现千里纠缠、星地传密、隐形传态三大科学目标；开通世界首条量子保密通信干线“京沪干线”，实现世界首次洲际量子保密通信；研制量子计算机“九章”；研制世界首个移动量子链路。
在量子技术这个赛道上，中国处于优势地位，或许不会像互联网这个赛道，从核心硬件，到系统软件，几乎全都需要仰人鼻息。
而量子技术所带来的算法、算力和数据，将对互联网时代进行真正意义上的颠覆。量子计算机的计算能力随可 *** 纵的粒子数呈指数增长，一台 *** 纵50个粒子的量子计算机，对特定问题的计算能力就可超过目前最快的超级计算机。当前困扰一些企业的海量大数据问题，在量子计算的强大算力面前，基本都会迎刃而解。
虽然，目前还没有任何人、公司真正在商业上应用量子计算，但不可否认的是，量子 科技 已进入“产业化前夜”，艰难，但是值得期待。
未来，量子通信融合量子计算技术，构成更加高速、更为安全的“量子互联网”，届时马斯克的Starlink（星链）也许就是小儿科，一些国家企图利用Starlink（星链）打败华为5G的野心也许就不会实现。
国外一些大厂对量子技术保持乐观态度。如IBM认为：通过升级优化量子硬件，提升其功能和可靠性，以实现5年内商业化应用，是可以遵照一个可行的时间表来逐步执行的。
而华为能够受到国人追捧，不光是其在中美较量中的技术骨气，还有其先见之明。2006年，iPhone尚未横空出世，推特才出现不久，华为就已经联合有关院校展开了“大数据分析手机上网习惯判断用户兴趣”的科研合作，利用自然语言处理解读网页信息并判定用户兴趣。
也许，屡受国外打压的华为会在量子领域开辟一条新路。尽管这不是一蹴而就的事情，但总要比沉溺在没有核心硬件基础的“快手们”所带来的虚假繁荣要强很多吧！
文：赵长春 / 数据猿
随着人工智能应用的不断扩大和深入，算力需求将不断增加。因此，未来算力发展将会迎来以下机遇：
超级计算机：随着技术的提升，超级计算机的算力将会越来越强大，可以处理更加复杂的人工智能问题。
量子计算：量子计算是一种全新的计算方式，它利用量子比特而非传统的经典比特进行计算，因此具有比传统计算机更快的计算速度。这将为人工智能开辟新的研究方向，同时也为解决更加复杂的人工智能问题提供了可能。
模型压缩与量化：针对目前人工智能模型存在的内存占用和计算速度慢等问题，模型压缩和量化技术将成为重要的发展方向。通过减小模型大小和复杂度，同时保持良好的精度，可以在不降低算法性能的情况下实现更高效的计算。
分布式计算：由于单台设备的算力有限，分布式计算将成为满足大规模计算需求的关键技术之一。这项技术可以将计算任务分配给多台设备进行处理，提高计算效率和准确性。
总之，随着人工智能应用的不断扩大和深入，算力发展将会迎来更多机遇，并为人工智能技术的进一步发展提供有力支撑。
近期，我国在超导量子和光量子两种系统的量子计算机方面取得了重要的进展，成功构建113个光子144模式的量子计算原型机“九章二号”，和66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”。 在光量子和超导量子两种系统的量子计算方面取得的重要进展，使我国成为目前世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。
量子就是质量、能量等各种物理量的最小单元，而且它也要以某种粒子状态存在。如果说到能量，比如光，一个光子就是一个量子。
量子计算机它是 利用量子力学的原理 ，量子力学它可以允许一个物体同时处于多种状态，那么比如说0和1同时存在，它可以做一个原理上叫做并行计算，就是很多个任务可以一起完成，因此它就有了这样一种超越经典计算机的计算能力。
正因为量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，可望通过特定算法在一些具有重大 社会 和经济价值的问题方面（如密码破译、大数据优化、材料设计、药物分析等）相比经典计算机实现 指数级别的加速 。
作为最有希望实现可拓展量子计算的候选者之一，其核心目标是如何同步地增加所集成的量子比特数目以及提升超导量子比特性能，从而能够高精度相干 *** 控更多的量子比特，实现对特定问题处理速度上的指数加速，并最终应用于实际问题中。“祖冲之号”和“祖冲之二号”就是可编程超导量子计算原型机。
“祖冲之号”
“祖冲之号”是包含62个比特的可编程超导量子计算原型机，并在该系统上成功进行了二维可编程量子行走的演示。研究团队在二维结构的超导量子比特芯片上，观察了单粒子及双粒子激发情形下的量子行走现象，实验研究了二维平面上量子信息传播速度，同时通过调制量子比特连接的拓扑结构的方式构建马赫-曾德尔干涉仪，实现了可编程的双粒子量子行走。该成果为在超导量子系统上实现量子优越性展示及可解决具有重大实用价值问题的量子计算研究奠定了技术基础。
“祖冲之二号”
“祖冲之二号”是66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，求解“量子随机线路取样”任务的速度比目前全球最快的超级计算机快1000万倍以上，这使得中国成为目前唯一在两条技术路线上达到“量子优越性”里程碑的国家。
研究人员介绍，“祖冲之二号”的并行高保真度量子门 *** 控能力和完全可编程能力，有望找到有实用价值的应用，预期包括量子机器学习、量子化学等。
很多时候，说到量子，并且跟能量绑在一起说的时候，大家就喜欢用“光”来举例。一个光量子，就是指的一个量子。这个概念是在1905年被爱因斯坦引入到光学里的，后来大家熟知的以及如今的“九章”所使用的“光子”，实质上就是这个“光量子”。
“九章号”
“九章号”是76个光子100个模式的高斯玻色取样量子计算原型机。“九章”处理特定问题的速度比目前世界排名第一的超级计算机“富岳”快一百万亿倍，同时也等效地比谷歌发布的53比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍，成功实现了量子计算领域的第一个里程碑——量子计算优越性。“九章号”量子计算原型机确立了我国在国际量子计算研究中的第一方阵地位，为未来实现规模化量子模拟机奠定了技术基础。
“九章二号”
“九章二号”是113个光子144模式的量子计算原型机。求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快10的24次方倍（亿亿亿倍），在研制量子计算机之路上迈出重要一步。
据悉，未来的通用型量子计算机可望在密码破译、天气预报、材料设计、药物分析等领域发挥作用。目前的“九章二号”还只是“单项冠军”，但其超强算力，在图论、量子化学等领域具有潜在应用价值。
“九章号”和“祖冲之号”分别是为了纪念中国古代最早的数学专著《九章算术》和我国古代伟大的数学家祖冲之而命名的。
《九章算术》
《九章算术》是中国古代的数学专著，是“算经十书”（汉唐之间出现的十部古算书）中最重要的一种。魏晋时刘徽为《九章算术》作注时说:“周公制礼而有九数，九数之流则《九章》是矣”，又说“汉北平侯张苍、大司农中丞耿寿昌皆以善算命世。苍等因旧文之遗残，各称删补，故校其目则与古或异，而所论多近语也”。根据研究，西汉的张苍、耿寿昌曾经做过增补。最后成书最迟在东汉前期，但是其基本内容在西汉后期已经基本定型。
《九章算术》是几代人共同劳动的结晶，它的出现标志着中国古代数学体系的形成．后世的数学家，大都是从《九章算术》开始学习和研究数学知识的。唐宋两代都由国家明令规定为教科书。1084年由当时的北宋朝廷进行刊刻，这是世界上最早的印刷本数学书。所以，《九章算术》是中国为数学发展做出的杰出贡献。
祖冲之
祖冲之一生钻研自然科学，其主要贡献在数学、天文历法和机械制造三方面。
数学方面，他在刘徽开创的 探索 圆周率的精确方法的基础上，算出圆周率（π）的真值在31415926和31415927之间，相当于精确到小数第7位，简化成31415926，祖冲之因此入选世界纪录协会世界第一位将圆周率值计算到小数第7位的科学家。祖冲之还给出圆周率(π)的两个分数形式：22/7（约率）和355/113（密率），其中密率精确到小数第7位。祖冲之对圆周率数值的精确推算值，对于中国乃至世界是一个重大贡献，后人将“约率”用他的名字命名为“祖冲之圆周率”，简称“祖率”。
祖冲之写过《缀术》五卷，被收入著名的《算经十书》中。在《缀术》中，祖冲之提出了“开差幂”和“开差立”的问题。“差幂” 一词在刘徽为《九章算术》所作的注中就有了，指的是面积之差。“开差幂” 即是已知长方形的面积和长宽的差，用开平方的方法求它的长和宽，它的具体解法已经是用二次代数方程求解正根的问题。而“开差立”就是已知长方体的体积和长、宽、高的差，用开立方的办法来求它的边长；同时也包括已 知圆柱体、球体的体积来求它们的直径的问题。所用到的计算方法已是用三次方程求解正根的问题了，三次方程的解法以前没有过，祖冲之的解法是一项创举。
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）