美国军方启动军用量子计算技术招标

光子盒研究院出品

美国军方研究人员正在要求业界寻找方法，使用被称为量子启发求解器系统的量子计算技术，将高性能计算性能提高至少两个数量级。量子计算利用量子力学的现象，在解决某些问题的计算上实现了巨大的飞跃。

美国国防高级研究计划局(DARPA)官方发布了一份价值5800万美元的量子启发经典计算(QuICC)项目的招标文件(HR001121S0041)。

DARPA研究人员正在寻找受量子启发的求解器系统，为军事任务解决现实问题。受量子启发的求解器是混合型的：它们是由模拟硬件和数字逻辑组成的经典混合信号系统。模拟硬件通常模拟相互作用的动态系统，数字逻辑处理模拟结果，以获得高质量的解决方案。

目标是交付一个可以将中等规模问题的计算效率提高至少50倍的系统原型，并展示将任务规模问题的效率提高至少500倍的可行性。QuICC项目将专注于经典混合信号系统；全数字求解器或量子计算不是项目的一部分。

美国国防部(DOD)的许多任务都受到可用计算资源的限制。量子计算可能是一个潜在的解决方案，但没有任何迹象表明量子计算在军事尺寸、重量和功率(SWaP)受限的环境中都是可行的。

对量子计算的研究带来了新的算法和硬件，同时与全数字计算相比具有显著优势。这就是受量子启发的求解器可能会派上用场的地方。受量子启发的模拟硬件通常模拟相互作用的动态系统，如磁自旋，数字逻辑用来处理结果。

专家预测，受量子启发的原型机的性能可能比传统计算机和量子计算机高1万倍，虽然已经在一些小问题上得到了证明，这些小问题并不是军事需要的典型问题。

QuICC的一个关键指标是计算效率。为了克服扩展的挑战，该项目寻求算法和模拟硬件协同设计的解决方案，以及应用规模的基准测试，如布尔可满足性(SAT)、最大似然估计(MLE)、最大故障最小基数(MFMC)采样和混合整数线性规划(MILP)。

该项目面临三个技术挑战：将模拟硬件的优势扩展到实际军事应用中；限制相关问题的数值计算规模；在原型机系统级别上完成基准预测。该项目包括两个技术领域：求解器协同设计和任务相关的基准测试；模拟硬件原型。

QuICC项目为期五年，第一阶段为两年，第二阶段为18个月，可选的第三阶段也为18个月。该项目的里程碑将推动量子启发求解器技术逐步向任务相关问题和规模扩展。

感兴趣的公司需在2022年1月12日之前将提案上传到DARPA广泛机构告知书(BAA)网站。

参考链接：

[1]https://www.militaryaerospace.com/computers/article/14214102/quantum-computing-swap-military-missions

[2]https://sam.gov/opp/2469bc38c8934ee2ad32552b290b9ea8/view

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