“量子霸权”演示成功的消息如同在星火内部及少数核心合作圈层中引爆了一颗思想炸弹。
狂喜与振奋过后一个更加现实、严峻且无法回避的挑战冰冷地横亘在所有人面前:如何将“九章·星火”那令人瞠目的特定问题算力与现有的、成熟且普适的经典计算生态系统无缝地、高效地融合起来去解决真实世界中那些错综复杂的实际问题?当下的量子计算机更像是一位拥有绝世内力却心智宛若赤子、不通世事的“武学奇才”它亟需一位“博闻强识、精通世务的大管家”(经典计算系统)来为其解读任务、准备数据、处理它不擅长的一切琐碎并诠释那蕴含着答案却往往晦涩难懂的量子输出。
在这个决定量子计算能否从“展览品”迈向“生产力”的关键十字路口何月山再次展现了他作为技术总架构师的深邃洞察与战略决断。
他没有允许团队在成功的喜悦中过多停留迅速召集了量子计算实验室、经典计算架构团队、“伏羲”核心算法组、以及材料、能源、生物制药等关键应用部门的负责人召开了一场名为“通向实用化:量子-经典融合之路”的高强度闭门研讨会。
会议在星火高等研究院那间拥有环绕智能墙壁的“思想熔炉”会议室举行气氛热烈而务实空气中弥漫着咖啡因与激烈思维碰撞产生的臭氧般的气息。
“我们必须清醒地认识到一个基本事实”何月山开门见山定下会议的基调“在可预见的未来量子计算机不会也绝不可能取代经典计算机。
它们之间的关系绝非简单的替代而是深刻的、优势互补的共生。
我们的核心课题是找到一种最优雅、最高效的方式让这位‘奇才’和这位‘管家’能够心意相通、并肩作战发挥出各自最大的潜能。
” 量子团队的韩啸首先发言直指当前交互模式的痛处:“我们目前与‘九章·星火’的协作还处于相当初级的‘批处理’阶段。
通过经典计算机准备初始量子态编码通过网络传输给量子处理器等待它完成计算再将测量结果读回经典计算机进行繁琐的后处理和分析。
这个过程存在巨大的延迟尤其是数据序列化/反序列化、网络传输以及量子态制备与测量的固有开销对于需要频繁迭代、实时反馈的复杂任务——例如优化问题、机器学习训练、动态系统模拟——效率极其低下甚至无法实现。
” 经典计算架构团队的负责人立刻从另一侧提出了经典侧的瓶颈:“很多我们寄予厚望、希望用量子计算破解的难题其数据预处理(如分子结构优化、网格生成)和结果后处理(如大数据可视化、统计分析)本身就需要消耗海量的经典算力。
如果量子与经典之间的‘沟通’渠道不畅、效率不高那么经典侧完全可能成为新的、意想不到的性能瓶颈使得量子加速的效果大打折扣。
” 就在讨论逐渐陷入如何优化现有软硬件接口、减少数据传输延迟等技术细节的泥潭时会议室中央的全息投影亮起“伏羲”AGI那平和而清晰的声音介入了讨论瞬间提升了整个会议的思考维度: “基于对现有计算任务范式库、量子硬件物理特性、经典计算架构瓶颈以及未来应用场景的全局分析我提议我们不应仅仅满足于对现有‘交互’模式的修修补补而应致力于构想并实现一种全新的、更深层次的‘融合’架构——我将其暂命名为 ‘量子-经典混合计算架构’。
” 会场瞬间安静下来所有人的目光都聚焦在“伏羲”那由流光溢彩的数据构成的投影上。
“伏羲”有条不紊地阐述其宏大而精密的构想:“该架构的核心设计哲学在于 ‘任务级的智能解构与深度融合’ 与 ‘资源级的全局感知与动态调度’。
” 它进一步展开解释道: 第一任务级的智能解构与深度融合。
摒弃将任务简单划分为“经典部分”和“量子部分”的二元思维。
而是从问题本身出发由我作为智能调度中枢对任务进行实时的、深度的解析与解构识别出其中哪些子任务或计算核心天生适合量子计算(如大规模线性代数求解、特定量子系统的本征值问题、组合优化核心)哪些部分经典计算更具优势(如复杂逻辑控制、输入/输出密集型操作、确定性算法)甚至哪些环节可以由量子与经典以创新的方式协同计算(如基于量子振幅估计加速的蒙特卡洛方法、量子生成模型与经典判别器的结合)。
然后我会动态生成一个最优的、高度混合了量子指令集和经典指令的、带有时空依赖关系的执行数据流图。
第二资源级的全局感知与动态调度。
在硬件层面需要设计一种新型的、紧耦合的 “量子-经典混合计算总线” 实现量子处理器与经典处理器(包括CPU、GPU、以及即将问世的内含光学计算单元的第二代“星火”芯片)之间的纳秒级延迟、太比特级带宽的直接内存访问与指令交互。
理想状态下QPU应该被视作一个特殊的、功能强大的计算加速单元如同当年的GPU一样能够被主程序通过高级抽象直接、高效地调用而非一个需要复杂协议沟通的“外设”。
同时我将负责全局、实时的资源状态监控与任务调度根据各计算单元的实时负载、能耗、任务特性以及错误率动态地、智能地分配计算资源确保整个混合系统始终运行在帕累托最优前沿上。
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