之江實驗室這支團隊被寫入高考作文題素材，這是怎樣一支團隊？最近在研究什么？
錢江晚報小時新聞記者 施雯 通訊員陳航 周立超 盛汪淼芷
2023浙江高考作文題剛剛出爐，之江實驗室被寫入作文題素材——
近年來，浙江省著力強化創(chuàng)新驅(qū)動，深入實施人才強省、創(chuàng)新強省首位戰(zhàn)略，深入實施“鯤鵬行動”“高層次人才特殊支持計劃”等人才工程，全省高質(zhì)量發(fā)展水平持續(xù)提升。
新時代浙江青年，在各行各業(yè)、不同領域開拓創(chuàng)新。如95后姑娘徐楓燦，在空軍航空大學刻苦訓練、滿分通過考核，成為我國陸軍首位初放單飛的女飛行員；90后青年工人楊杰，從一名普通的學徒工成長為“浙江工匠”，獲得浙江省勞動模范稱號；之江實驗室智能超算研究中心團隊，35歲以下成員占比近九成，勇闖國內(nèi)智能超算領域“無人區(qū)”，斬獲超算應用領域的國際最高獎項——戈登貝爾獎……
一時，大家都對之江實驗室智能超算研究中心團隊產(chǎn)生了好奇。這究竟是怎樣一支團隊呢？目前正在研究什么？
成為高考作文題，科研人員又有什么感想？
智能超算研究中心黨支部書記湯志航第一時間對小時新聞記者說：“很榮幸在高考多年以后，能夠以另一種方式參與高考！國家富強，民族復興，當代青年重任在肩，歡迎更多的青年朋友投身祖國科技事業(yè)，與國家共榮辱，與民族共呼吸 ，為早日實現(xiàn)國家科技自立自強貢獻青春力量！”
關于智能超算研究中心團隊，更多看這里——
堅持做更高更快更強的超算應用
2023年11月，在美國舉行的全球超級計算大會上，團隊斬獲“戈登·貝爾獎”。該獎項是超算領域的世界頂級獎項，有超算界諾貝爾獎之稱。
在這項工作中，團隊利用新一代神威超級計算機，有效模擬了一個深度為10x10x(1+40+1)的隨機量子電路。學術界評價這是一項打破“量子霸權(quán)”的突破性研究成果。
何謂“量子霸權(quán)”？“量子霸權(quán)”或者說“量子優(yōu)越性”，是指量子計算設備在某些應用場景中，可以表現(xiàn)出傳統(tǒng)計算機無法企及的性能優(yōu)勢。比如谷歌公司2023年研發(fā)的懸鈴木系統(tǒng)，在200秒內(nèi)完成了百萬量子采樣，而美國頂點超級計算機需要一萬年才能模擬完成。
“量子霸權(quán)”真的無法撼動嗎？之江實驗室智能超算研究中心團隊聯(lián)合有關單位，共同提出了近似最優(yōu)的張量網(wǎng)絡并行切分和收縮方法及混合精度算法，可高效擴展至數(shù)千萬核并行規(guī)模，并提供每秒4.4百億億次的持續(xù)計算性能，在304秒以內(nèi)得到百萬更高保真度的關聯(lián)樣本。這是超算領域全球目前已知的最高性能水平。研究團隊用事實證明，量子計算機能完成的計算任務，傳統(tǒng)超算也同樣能實現(xiàn)。
“這項工作非常艱難。每天都是高密度的頭腦風暴、技術研討，曾經(jīng)也吵到誰也不想理誰?！毖芯繄F隊回憶說，“但這種較真是我們的日常，大家都想找到最優(yōu)解?！?/p>
在獲得“戈登·貝爾”獎后，團隊成員絲毫沒有松勁，用不到3個月的時間將神威量子模擬器的性能指標提升了3倍?！坝嬎銦o極限，應用無止境，要堅持做更高更快更強的超算應用?！敝瓕嶒炇抑悄艹阊芯恐行难芯繂T劉鑫說。
想辦法解決最重大、最關鍵的問題
大數(shù)據(jù)時代背景下，巨量計算數(shù)據(jù)、新型智能算法、高精度計算需求、各類應用間的高效互通需求，不斷挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)超算的性能極限，我們亟須打造新型智能超算軟硬件系統(tǒng)，形成智能超算技術和應用體系。
智能超算說易行難。“建超算、聯(lián)超算、用超算，每一步都不容易。但我們還是堅持要做這件事，構(gòu)建世界領先的智能超算算力，并通過應用發(fā)揮其在科研和產(chǎn)業(yè)上的重大價值?！敝瓕嶒炇铱偣こ處熩w志峰說。
經(jīng)過半年多的方案研討、技術預研，“神威·之江之光”異構(gòu)融合智能超級計算系統(tǒng)項目啟動實施。勾勒智能超算的輪廓，謀劃未來的超算應用，復雜系統(tǒng)需要攻克的一系列關鍵技術問題……談起專業(yè)領域的知識，之江實驗室工程專家秦亦一下子自信了起來，他透露了一個令人興奮的消息：“E級智能超算原型機有望年內(nèi)在之江實驗室落地?！?/p>
“超算互聯(lián)網(wǎng)是個比較前沿的方向，如何建立一個跨超算中心的存儲系統(tǒng)，如何統(tǒng)一描述并協(xié)同調(diào)度不同標準的超算資源，都需要新的構(gòu)思設計、不斷通過實踐來驗證新想法。”秦亦說。
去年下半年，智能超算團隊的幾位骨干成員前往國家超算無錫中心，集中驗證研發(fā)的關鍵技術。“驗證的過程并沒有想象中那么順利，原本我們計劃一周完成任務，但最終連續(xù)作戰(zhàn)了一個多月才攻克系列難題。”秦亦回憶說，“只帶著幾件單衣出行的我們，回來時已穿上了羽絨服?！?/p>
經(jīng)過這次密集攻關，智能超算中心研發(fā)的超算互聯(lián)網(wǎng)平臺已基本搭建完成并形成示范應用?！伴L三角環(huán)境預測數(shù)值裝置”在超算互聯(lián)網(wǎng)平臺上成功部署，實現(xiàn)了該裝置所需軟硬件資源的智能化調(diào)度，以及對長三角環(huán)境的多模式預測預報。
這是超算互聯(lián)邁出的重要一步?！拔磥恚慊ヂ?lián)網(wǎng)將實現(xiàn)多個超算中心之間算力、存儲、數(shù)據(jù)和應用等計算資源的充分共享和高效調(diào)度，讓超算更加智能化地滿足科學研究、產(chǎn)業(yè)應用甚至個人需要。”秦亦說，“我們還在同步推進超算互聯(lián)標準研制，為構(gòu)建統(tǒng)一的跨超算系統(tǒng)互聯(lián)體系提供有力支撐，希望服務于國家的‘東數(shù)西算’工程?！?/p>
智能超算系統(tǒng)作為之江實驗室智能計算數(shù)字反應堆的算力底座之一，還將為量子模擬、計算材料、計算天文和計算基因等方向的科學研究提供支撐?！安粌H是服務科研，我們奔著讓智能超算能用、好用的目標，也在研究支撐數(shù)字化改革的相關應用，比如針對未來社會預測、未來工廠建設、雙碳治理等議題，重點研發(fā)社會動力學模型、多智能體模擬、氣候模擬、環(huán)境監(jiān)測等核心技術?！壁w志峰說。
科研工作之余，這群年輕人是什么模樣？
“我覺得團隊里的每一位成員，都像一塊海綿?！鼻匾噙@樣形容身邊的同事。他介紹，超算其實在計算機領域是個非常專精的方向，既需要專業(yè)的超算理論知識，也需要工程開發(fā)經(jīng)驗。超算研究天生帶有“交叉”屬性，需要跨學科知識儲備。
“實驗室為青年科研人員成長提供了廣闊舞臺，敢于讓我們挑大梁、當主角。團隊中的年輕人也是敢闖敢拼，大家的自驅(qū)力都很強，對于新知識的渴求、知識輸入輸出的快速轉(zhuǎn)化，就好像一塊塊海綿一樣，不斷汲取、快速成長。”秦亦表示。
團隊成員之一、25歲的工程專員唐雪飛，畢業(yè)于中國科學院大學，在加入之江實驗室智能超算研究中心之前并沒有接觸過超算，但她在不到一年的時間里快速成長為科研骨干?！皥F隊PI、賓夕法尼亞州立大學博士畢業(yè)的胡亞運老師近期給大家分享了‘密度泛函’理論。我之前從未接觸過凝聚態(tài)物理相關的研究，這次了解到用機器學習算法解決密度泛函問題，有望推動藥物發(fā)現(xiàn)、超導研究實現(xiàn)新的突破。這個新的知識點讓我非常興奮！”唐雪飛說。
黨支部在科研攻關中也發(fā)揮著戰(zhàn)斗堡壘作用?！拔覀円恢痹谔剿鼽h建科研互融互促的模式，比如由支部發(fā)起內(nèi)部技能大比武，時不時來一場超算編程競賽，大家拼技能、比作風、賽成績?！敝悄艹阊芯恐行狞h支部書記湯志航說。
這支年輕的團隊不僅忙乎著智能超算方向的前沿研究，還在支撐實驗室打造的數(shù)字反應堆重大科技基礎設施?！翱茖W與應用并進，我們選擇了一條艱難的路。但我們的內(nèi)心認定這是一條充滿希望的路。”湯志航說。團隊在明確目標后，會將研究任務分解為三個月一期的密集攻關行動?！耙坏┻M入密集攻關期，就有點像我在武警特戰(zhàn)隊經(jīng)歷的‘魔鬼周’極限訓練，雖然強度很大，但一個周期結(jié)束后大家的收獲也很大?！睖竞竭@樣形容自己的研發(fā)經(jīng)歷。
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