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探源科技文化長(zhǎng)河|從算盤(pán)珠到量子,中國(guó)“算力”真給力

2024-09-27 10:54:00
來(lái)源:新華網(wǎng)
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  海報(bào)設(shè)計(jì):賈稀荃

  新華社合肥9月26日電(記者陳諾、徐海濤)2024年全國(guó)科普日期間,除了探館、看展等線下活動(dòng),各地推進(jìn)“云上科普日”,組織云講堂、云看展、云發(fā)布等系列線上活動(dòng)。這背后,有一種力量必不可少,那就是算力。

  所謂算力,就是計(jì)算能力。數(shù)字時(shí)代,它是大數(shù)據(jù)乃至人工智能的“發(fā)動(dòng)機(jī)”,也是衡量一個(gè)國(guó)家或企業(yè)科技競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。

  安徽,可謂中國(guó)算力的源頭之一。走進(jìn)黃山市屯溪區(qū)的一條小巷,一座翹角飛檐的徽派建筑映入眼簾——程大位珠算博物館。這里陳列著千余件算盤(pán):大的有八十一檔,長(zhǎng)達(dá)一米七五,可供好幾個(gè)伙計(jì)同時(shí)操作。小的戒指算盤(pán),直徑僅兩厘米,為純銀質(zhì),須用繡花針才能撥動(dòng)。

  程大位珠算博物館里陳列的戒指算盤(pán)。新華社記者 陳諾 攝

  程大位于1592年寫(xiě)成的數(shù)學(xué)巨著《算法統(tǒng)宗》,集明代以前珠算之大成,將數(shù)學(xué)從籌碼計(jì)數(shù)發(fā)展為珠算計(jì)數(shù),統(tǒng)一算盤(pán)格式并完善了中國(guó)珠算口訣。

  程大位珠算博物館講解員程雪梅告訴記者,明末,程大位珠算法傳至日本,清初又傳入朝鮮以及東南亞和歐洲,在這些地區(qū)得到應(yīng)用。

  珠算被譽(yù)為“世界上最古老的計(jì)算機(jī)”,以其獨(dú)特的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和算法口訣,為人們提供了便捷的計(jì)算方式,享有中國(guó)古代“第五大發(fā)明”的美譽(yù)。

  從街頭巷尾的商鋪,到書(shū)聲瑯瑯的學(xué)校,珠算陪伴中國(guó)人漫長(zhǎng)的歲月。研究“兩彈一星”的時(shí)候,中國(guó)科研工作者還用過(guò)算盤(pán)進(jìn)行原子理論計(jì)算。

  “算力”的接力,早已開(kāi)始。距離黃山300公里外的安徽合肥,1977年,中國(guó)第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)——DJS-050在此研制成功。

  在當(dāng)時(shí)的第四機(jī)械工業(yè)部主導(dǎo)下,電子六所和清華大學(xué)、安徽無(wú)線電廠組成聯(lián)合設(shè)計(jì)組,一群懷揣夢(mèng)想的科研工作者投入到我國(guó)微型計(jì)算機(jī)的研制工作中去。

  當(dāng)年安徽無(wú)線電廠的程錦松是研發(fā)者之一,他回憶:造不出來(lái)一塊完整的芯片,大伙兒只能分成十幾個(gè)集成電路去造,最后拼成一塊完整的;內(nèi)存太小,就沒(méi)日沒(méi)夜調(diào)試精簡(jiǎn)字節(jié)……

  “我們自主研發(fā),就像螞蟻啃骨頭,一點(diǎn)點(diǎn)往前推進(jìn),把難關(guān)都攻克了�!背体\松說(shuō)。

  工作人員在調(diào)試中國(guó)第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)——DJS-050。(受訪者供圖)

  和如今五花八門(mén)的計(jì)算機(jī)相比,這臺(tái)微型計(jì)算機(jī)很“簡(jiǎn)陋”:形如一個(gè)方盒子,沒(méi)有鼠標(biāo),沒(méi)有鍵盤(pán),內(nèi)存只有1KB。但在當(dāng)時(shí),它的體積遠(yuǎn)小于占地?cái)?shù)百平方的大型計(jì)算機(jī),它不僅能展示多項(xiàng)運(yùn)算程序,還能播放樂(lè)曲。

  電子“算力”像過(guò)去的算盤(pán)一樣,逐漸走入大家的生活。如今,從超級(jí)計(jì)算機(jī)到云計(jì)算、邊緣計(jì)算,再到量子計(jì)算等新興領(lǐng)域,算力的每一次突破都拓展了科技的邊界。

  經(jīng)典計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)運(yùn)算單位“比特”是以0和1兩種狀態(tài)來(lái)進(jìn)行二進(jìn)制運(yùn)算的。而量子計(jì)算則是根據(jù)量子的“疊加”特性,給計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)算的“比特”加入量子狀態(tài),所形成的“量子比特”可以同時(shí)處于0和1兩種狀態(tài)的疊加,這就讓量子運(yùn)算的能力呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

  去年10月,“九章三號(hào)”量子計(jì)算原型機(jī)在合肥問(wèn)世,其求解高斯玻色取樣數(shù)學(xué)問(wèn)題比目前全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快一億億倍。今年1月6日,中國(guó)第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”在合肥上線運(yùn)行,目前已吸引全球超1300萬(wàn)次訪問(wèn),累計(jì)完成超25萬(wàn)個(gè)量子運(yùn)算任務(wù)。

  9月20日,在2024世界制造業(yè)大會(huì)上,參觀者在參觀“本源悟空”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)模型。新華社記者 黃博涵 攝

  “量子算力可用時(shí)代”正在來(lái)臨。安徽省量子計(jì)算工程研究中心副主任孔偉成告訴記者,我國(guó)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)能夠利用自主研制的量子計(jì)算機(jī),開(kāi)展更為復(fù)雜、高效的計(jì)算任務(wù),在諸如藥物發(fā)現(xiàn)、新材料設(shè)計(jì)、密碼破譯等領(lǐng)域釋放出前所未有的潛力�!拔磥�(lái),我們將加速量子計(jì)算的原理驗(yàn)證、技術(shù)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用開(kāi)發(fā),向著實(shí)現(xiàn)大規(guī)�?删幊掏ㄓ昧孔佑�(jì)算機(jī)的目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)�!�

  如今,DJS-050早已被陳列起來(lái),成為一個(gè)時(shí)代的見(jiàn)證。2013年,中國(guó)珠算成功列入聯(lián)合國(guó)教科文組織人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表作名錄。這片神奇的土地,正在將悠久歷史和燦爛文化所蘊(yùn)含的能量折射到算力中,追求更加廣闊的未來(lái)。

[責(zé)任編輯:楊永青]

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