摘要:接着说这个事儿的来龙去脉:这项成果是靠JUPITER超算在新版本的JUQCS-50上跑出来的,不是随便一句夸张话。团队把原来占用的大量内存做了字节级的压缩,压缩比大约有八倍,还把一部分数据从GPU搬到CPU上去处理,同时对大概1.6万颗超级芯片之间的信息交换进
于利希的超算成功把50个量子比特的精确模拟做出来了。
接着说这个事儿的来龙去脉:这项成果是靠JUPITER超算在新版本的JUQCS-50上跑出来的,不是随便一句夸张话。团队把原来占用的大量内存做了字节级的压缩,压缩比大约有八倍,还把一部分数据从GPU搬到CPU上去处理,同时对大概1.6万颗超级芯片之间的信息交换进行了深度优化。这些看着像是工程师的杂活,实际上是把整个流程一点点拧紧,才能把模拟跑通。结果就是把2022年保持的48比特纪录又往上推了两位,变成了50比特。
这事儿的重要性在哪里?简单说,现在真正在跑的大型量子处理器还不够成熟,误差、连通性这些问题还没完全解决。用超级计算机先把高精度的量子态“模拟”出来,就像在干试验场工作,能先把分子建模、优化算法在虚拟环境里跑一遍,暴露问题、调参数,再把比较靠谱的方案放到真机上试。更实际的是,这个系统会通过名叫JUNIQ的平台对外开放,科研人员可以用来做基准测试或算法验证。换句话说,是把“软件先行”的路子走得透彻一点:先把理论和算法在可控环境里磨好,再去啃无法控的真硬件。
再聊硬件那边。IBM刚发布了两款新量子处理器,名字挺有感觉:Nighthawk和Loon。Nighthawk走的是可迭代升级的路线,规划里写着争取到2025年底上到120比特,然后继续往前推,目标争取在2026年底看到量子优势的影子。Loon则像个试验田,不只是把更多比特水平地连起来,还尝试做垂直互连,目的是提高比特之间的连通性、降低误差。两条路都很现实:一条稳步扩展,另一条搞点激进试验,哪条成功都能往前推进。要知道,量子机不是简单把“比特数”堆起来就行,连通性和误差率才是真正的瓶颈。
理论上也有新动向。MIT的团队把魔态提炼(magic-state distillation)这个理论的瓶颈往极限推了一步,证明了可以实现某种最优扩展性,把扩展指数压到零。通俗点讲,就是理论上把资源消耗的增长速率降到了极小。但团队也很诚实地说,理论可行并不等于现在就能做出来。现实机器距离支持这类协议所需的物理比特数还有很大差距。听起来像是把地图画好了,但道路还没铺好,未来可以按图施工,只是得等更大的投资和时间。
说到国家级合作,英国和荷兰签了个创新伙伴协议,把AI、量子和半导体列为合作重点。这两国在欧盟和CERN之类的大项目上有交集,这次想把光子芯片、量子计算和下一代算力更多推向应用层面,像清洁能源、医疗方向都在考虑里边。关键不是单纯共享技术,更多是把产业链、人才流通、投融资这些配套事儿弄清楚,走好这一步后,吸引投资会顺手很多。
欧盟那边也有动静,他们启动了氢能机制下的首轮意向征集。目标是把可再生或低碳的氢,以及相关的衍生物——比如氨、甲醇、特定航煤和电子甲烷列入进去。这个机制想提前把未来供给和需求连起来,降低市场不确定性,让投融资和基础设施建设可预期一些。相关的征集结果会在2026年3月底公布。说白了,就是想让氢市场别瞎折腾,先把基本规则和合作关系掰清楚。
英国内部也有人在催进度。First Light Fusion和Stonehaven联合发布了份《未来聚变路线图》,主张把英国商业化聚变的时间点从政府的2040目标提前到2035。他们建议不要把惯性约束和磁约束这两条路单选一条,要两手抓;监管上也应该有区别化规则,用AI和实验能力来吸引投资,努力把聚变产业链做完整。报告还提醒,如果路线单一、监管不变,英国可能在商业化聚变上被美中两国拉开差距。这声音听上去像是行业里的催化剂,想把政策和市场节奏往前推一把。
商业核能方向,美国的Oklo也有进展。能源部批准了位于爱达荷国家实验室(INL)的Aurora燃料制造厂A3F的核安全设计协议,这个设施是能源部先进核燃料生产线试点的一部分,目标是为Oklo的首个商业级反应堆Aurora提供燃料。Oklo打算把燃料生产和反应堆运营做垂直整合,想通过这种方式加速先进核能的商业化部署。换句话说,是在把产业链自己圈起来,减少外部不确定性、把节奏掌握在手里。
材料研究也在稳步推进。迈阿密大学的团队用聚焦离子束把合金加工到纳米级别,细得比头发丝要小好几百倍,然后在电子显微镜下对这些微结构在高温高压下的表现做原位观测。目标是找到能承受类似太阳级别温度的高熵合金,最终可能用在聚变反应堆里。这条路没有捷径,得一配方一配方试,微结构处理和现场观测都是必须的功夫。
工业自动化方面,法国有个项目把AI、人形机器人和核工业结合起来。凯捷和奥拉诺联合推出的Hoxo机器人,集成了计算机视觉、传感器和自主导航,已经在奥拉诺的梅洛克斯工厂上岗。它能替人做那些危险或重复性高的工作,提升核设施运行的安全性和效率。对现场员工来说,这类机器人不是来抢饭碗的,而是把高风险活儿接过来,让人能做更关键的判断性工作。
最后说回半导体测评问题。韩国蔚山科技大学的研究指出,场效应迁移率这个关键性能指标,会因为器件几何结构不同被严重高估,偏差有时大到三十倍。问题的主要来源是边缘电流受电极几何形状的影响。为此他们建议在器件设计时,让沟道宽度比电极窄,或者保证电极宽度至少比器件长度大12倍。这个发现很重要,能帮助建立更统一的评估标准,别把材料的性能估得比实际强太多,避免研发过程中多走弯路。
来源:温泉惬意享受
