本网讯(记者 鹿嘉惠)近日,记者从安徽省量子计算工程研究中心获悉,我国科学家在中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上,成功完成全球最大规模的量子计算流体动力学(QCFD)仿真,标志着国产量子算力在解决实际问题方面取得重要进展。相关成果发表在国际期刊《应用力学与工程中的计算机方法》上。
据悉,该项目研究团队由合肥综合性国家科学中心人工智能研究院、中国科学技术大学及相关合作机构、本源量子计算科技(合肥)股份有限公司等组成。
计算流体动力学广泛应用于航空航天、汽车工程、船舶设计等领域,飞行器、汽车及船舶的外形设计都与其紧密相关。然而,传统计算机越来越难以满足这些领域对计算规模、计算精度和计算速度的要求。
量子计算为计算流体动力学提供了新算力选择。相较于传统方法,量子计算能够显著加速流体动力学仿真过程,从而大幅缩短研发周期并节省经费。
研究团队成员叶创超博士介绍,为解决NISQ(含噪声中等规模量子)阶段量子噪声显著和量子比特资源不足等难题,团队创新性地提出Iterative-QLS和Sub-QLS算法,有效抑制量子噪声对计算精度的影响。依托这些算法,利用“本源悟空”成功实现非定常声波传播问题的高精度模拟,展示了超导量子计算机在大规模流体动力学仿真上的潜力。
中国科学院量子信息重点实验室副主任、“本源悟空”科研团队主要负责人郭国平说:“此次研究不仅证明我国自主超导量子计算机具备开展大规模、高精度流体动力学研究的能力,也为我们探索更多复杂科学问题提供了新工具和新方法。”