之江实验室智能超算研究中心团队，是一支勇闯智能超算“无人区”的青年队伍，荣获第26届“中国青年五四奖章”集体。
1打破“量子霸权”
获超算应用领域国际最高奖项
当地时间2021年11月18日下午，超级计算应用领域国际最高奖项——2021年度“戈登·贝尔”奖的谜底在美国密苏里州圣路易斯举行的全球超级计算大会上揭晓。
戈登·贝尔奖宣布现场
这个设立于1987年的奖项，主要颁发给高性能计算应用领域最杰出的成就，通常会由当年TOP500排行名列前茅的计算机系统应用获得。
“戈登·贝尔”奖的高峰，曾被美国和日本牢牢占据长达30年 ——美国“泰坦”超级电脑、日本“京”超级计算机上的应用软件都曾获得此奖。
之江实验室牵头的中国超算应用团队，凭借新一代神威超级计算机研发的量子计算模拟器——“超大规模量子随机电路实时模拟”（SWQSIM）获此殊荣。
这是继2016年、2017年、2020年之后，中国团队再次在超级计算应用领域登顶。
2019年10月，谷歌在国际学术期刊《自然》上发表一篇文章，宣称其率先实现了“量子霸权”：谷歌公司研发的“悬铃木”量子计算原型机，可以在200秒内完成百万量子采样，而美国最快的“顶点”超级计算机需要一万年才能模拟完成——时间上的差异高达10亿倍。
这一次，中国超算应用团队证明，谷歌公司2019年演示的随机量子电路采样任务，基于新一代神威超算也可以在短时间内完成，打破了谷歌的“量子霸权”。
在这项工作中，研究人员引入了一个系统的设计过程，涵盖了模拟所需的基础算法、并行算法和系统级优化方法。他们基于新一代神威超级计算机，提出近似最优的张量网络并行切分和收缩方法及混合精度算法，可高效扩展至数千万核并行规模，并提供每秒4.4百亿亿次的持续计算性能，是超算领域全世界目前已知的最高混合精度浮点计算性能。学术界评价这是一项打破“量子霸权”的突破性研究成果。
——获奖团队首席、之江实验室智能超算研究中心研究员刘鑫
在获得“戈登·贝尔”奖后，团队成员坚持做更高更快更强的超算应用，又在不到3个月的时间里，将神威量子模拟器的性能指标提升了3倍。
2 研发超算互联网平台
构建世界领先的智能超算算力
大数据时代背景下，巨量计算数据、新型智能算法、高精度计算需求、各类应用间的高效互通需求，不断挑战着传统超算的性能极限，亟须打造新型智能超算软硬件系统，形成智能超算技术和应用体系。
智能超算说易行难。
建超算、联超算、用超算，每一步都不容易。但我们还是坚持要做这件事，构建世界领先的智能超算算力，并通过应用发挥其在科研和产业上的重大价值。
——之江实验室总工程师赵志峰
超算互联网是个比较前沿的方向，如何建立一个跨超算中心的存储系统，如何统一描述并协同调度不同标准的超算资源，都需要新的构思设计、不断通过实践来验证新想法。
——之江实验室工程专家秦亦
2021年下半年，智能超算团队的几位骨干成员前往国家超算无锡中心，集中验证研发的关键技术。
验证的过程并没有想象中那么顺利，原本计划一周完成任务，但最终连续作战了一个多月才攻克系列难题。
出发时只带着几件单衣的攻关团队，回来时已穿上了羽绒服。
经过这次密集攻关，智能超算中心研发的超算互联网平台已基本搭建完成并形成示范应用。
之江实验室智能超算中心科研现场（摄影：周立超 周志豪）
“长三角环境预测数值装置”在超算互联网平台上成功部署，实现了该装置所需软硬件资源的智能化调度，以及对长三角环境的多模式预测预报。这是超算互联迈出的重要一步。
未来，超算互联网将实现多个超算中心之间算力、存储、数据和应用等计算资源的充分共享和高效调度，让超算更加智能化地满足科学研究、产业应用甚至个人需要。我们还在同步推进超算互联标准研制，为构建统一的跨超算系统互联体系提供有力支撑，希望服务于国家的‘东数西算’工程。
——秦亦
智能超算系统作为之江实验室智能计算数字反应堆的算力底座之一，还将为量子模拟、计算材料、计算天文和计算基因等方向的科学研究提供支撑奔着让智能超算能用、好用的目标，团队也在研究支撑数字化改革的相关应用，比如针对未来社会预测、未来工厂建设、双碳治理等议题。
3 青年科研人才心有热望
勇闯智能超算无人区
超算研究既需要专业的超算理论知识，也需要工程开发经验，天生带有“交叉”属性，需要青年科研人才有跨学科知识储备。
实验室为青年科研人员成长提供了广阔舞台，敢于让我们挑大梁、当主角。团队中的年轻人也是敢闯敢拼，大家的自驱力都很强，对于新知识的渴求、知识输入输出的快速转化，就好像海绵一样，不断汲取、快速成长。
——秦亦
唐雪飞 工程专员
25岁的唐雪飞是一个瘦弱的女生，她在足球赛上，和男生一起组队参加，并且在点球大战中能为团队赢下关键的进球。在加入团队前，她并没有接触过超算，却在不到一年时间里快速成长为科研骨干。
“团队里，来自宾夕法尼亚州立大学的胡亚运老师给我们分享了密度泛函理论，有望推动药物发现、超导研究实现新的突破。这个新的知识点让我非常兴奋！”唐雪飞说。
讨论研究理论模型（摄影：周立超 周志豪）
这支年轻的团队不仅忙乎着智能超算方向的前沿研究，还在支撑实验室打造的数字反应堆重大科技基础设施。
科学与应用并进，他们选择了一条艰难的路。但他们的内心认定这是一条充满希望的路。
团队在明确目标后，会将研究任务分解为密集攻关行动。
智能超算研究中心党支部书记汤志航在学生时代当过兵，一旦进入密集攻关期，他就感觉回到了在特战队经历的“魔鬼周”极限训练，“虽然强度很大，但一个周期结束后大家的收获也很大。”
之江实验室智能超算中心党支部活动
（摄影：周立超 周志豪）
党支部在科研攻关中也发挥着战斗堡垒作用。我们一直在探索党建科研互融互促的模式，比如由支部发起内部技能大比武，时不时来一场超算编程竞赛，大家拼技能、比作风、赛成绩。
——汤志航