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探源科技文化长河｜从算盘珠到量子，中国“算力”真给力

2024-09-27 13:42:03 来源：新华社

2024年全国科普日期间，除了探馆、看展等线下活动，各地推进“云上科普日”，组织云讲堂、云看展、云发布等系列线上活动。这背后，有一种力量必不可少，那就是算力。

所谓算力，就是计算能力。数字时代，它是大数据乃至人工智能的“发动机”，也是衡量一个国家或企业科技竞争力的重要指标。

安徽，可谓中国算力的源头之一。走进黄山市屯溪区的一条小巷，一座翘角飞檐的徽派建筑映入眼帘——程大位珠算博物馆。这里陈列着千余件算盘：大的有八十一档，长达一米七五，可供好几个伙计同时操作。小的戒指算盘，直径仅两厘米，为纯银质，须用绣花针才能拨动。

程大位于1592年写成的数学巨著《算法统宗》，集明代以前珠算之大成，将数学从筹码计数发展为珠算计数，统一算盘格式并完善了中国珠算口诀。

程大位珠算博物馆讲解员程雪梅告诉记者，明末，程大位珠算法传至日本，清初又传入朝鲜以及东南亚和欧洲，在这些地区得到应用。

珠算被誉为“世界上最古老的计算机”，以其独特的传统结构和算法口诀，为人们提供了便捷的计算方式，享有中国古代“第五大发明”的美誉。

从街头巷尾的商铺，到书声琅琅的学校，珠算陪伴中国人漫长的岁月。研究“两弹一星”的时候，中国科研工作者还用过算盘进行原子理论计算。

“算力”的接力，早已开始。距离黄山300公里外的安徽合肥，1977年，中国第一台微型计算机——DJS-050在此研制成功。

在当时的第四机械工业部主导下，电子六所和清华大学、安徽无线电厂组成联合设计组，一群怀揣梦想的科研工作者投入到我国微型计算机的研制工作中去。

当年安徽无线电厂的程锦松是研发者之一，他回忆：造不出来一块完整的芯片，大伙儿只能分成十几个集成电路去造，最后拼成一块完整的;内存太小，就没日没夜调试精简字节……

“我们自主研发，就像蚂蚁啃骨头，一点点往前推进，把难关都攻克了。”程锦松说。

和如今五花八门的计算机相比，这台微型计算机很“简陋”：形如一个方盒子，没有鼠标，没有键盘，内存只有1KB。但在当时，它的体积远小于占地数百平方的大型计算机，它不仅能展示多项运算程序，还能播放乐曲。

电子“算力”像过去的算盘一样，逐渐走入大家的生活。如今，从超级计算机到云计算、边缘计算，再到量子计算等新兴领域，算力的每一次突破都拓展了科技的边界。

经典计算机的基础运算单位“比特”是以0和1两种状态来进行二进制运算的。而量子计算则是根据量子的“叠加”特性，给计算机基础运算的“比特”加入量子状态，所形成的“量子比特”可以同时处于0和1两种状态的叠加，这就让量子运算的能力呈指数级增长。

去年10月，“九章三号”量子计算原型机在合肥问世，其求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快一亿亿倍。今年1月6日，中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”在合肥上线运行，目前已吸引全球超1300万次访问，累计完成超25万个量子运算任务。

“量子算力可用时代”正在来临。安徽省量子计算工程研究中心副主任孔伟成告诉记者，我国科研机构和企业能够利用自主研制的量子计算机，开展更为复杂、高效的计算任务，在诸如药物发现、新材料设计、密码破译等领域释放出前所未有的潜力。“未来，我们将加速量子计算的原理验证、技术转化和应用开发，向着实现大规模可编程通用量子计算机的目标稳步迈进。”

如今，DJS-050早已被陈列起来，成为一个时代的见证。2013年，中国珠算成功列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。这片神奇的土地，正在将悠久历史和灿烂文化所蕴含的能量折射到算力中，追求更加广阔的未来。

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