東南亞氣候合作項(xiàng)目推進(jìn)時(shí)，林昊天已經(jīng)在白板上勾勒出500比特系統(tǒng)的研發(fā)藍(lán)圖。這天清晨，他把團(tuán)隊(duì)召集到實(shí)驗(yàn)室，身后投影幕上是一張宇宙星系演化圖?！?00比特能解決氣候、基因的問題，但人類對(duì)宇宙的探索，需要更強(qiáng)的計(jì)算力?！彼钢鴪D中螺旋星系的形成區(qū)域，“比如模擬銀河系的恒星演化，需要計(jì)算1000億顆恒星的引力相互作用，傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)需要10年，我們的目標(biāo)是用500比特系統(tǒng)，把時(shí)間縮短到1年?！?

這話一出，實(shí)驗(yàn)室里響起小聲的驚嘆。王工率先提出硬件難題：“500比特需要12層陶瓷基板，層間信號(hào)傳輸?shù)乃p率會(huì)比200比特高40%，現(xiàn)有的硅通孔技術(shù)扛不住?！敝軇P沉吟片刻，拿出航天芯片的最新研發(fā)報(bào)告：“航天科技集團(tuán)剛突破‘碳納米管互聯(lián)’技術(shù)，用碳納米管代替金屬布線，信號(hào)衰減率能降低60%，或許能解決這個(gè)問題?！?

算法層面的挑戰(zhàn)更嚴(yán)峻。500比特的“多體引力模擬”，需要同時(shí)計(jì)算上億組引力耦合關(guān)系，之前的分布式云控架構(gòu)會(huì)出現(xiàn)“子節(jié)點(diǎn)過載”。蘇清妍盯著宇宙演化的數(shù)學(xué)模型，突然想到：“航天領(lǐng)域模擬衛(wèi)星編隊(duì)飛行時(shí)，會(huì)用‘引力梯度分解’技術(shù)，把復(fù)雜的引力場(chǎng)拆成多個(gè)簡(jiǎn)單子場(chǎng)。我們可以把銀河系的引力場(chǎng)拆成100個(gè)區(qū)域子場(chǎng)，每個(gè)子場(chǎng)對(duì)應(yīng)5個(gè)比特組，再用中央節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)計(jì)算——這樣能分散子節(jié)點(diǎn)壓力?！?

研發(fā)啟動(dòng)后，團(tuán)隊(duì)進(jìn)入“攻堅(jiān)倒計(jì)時(shí)”。周凱帶隊(duì)前往航天科技集團(tuán)，學(xué)習(xí)碳納米管互聯(lián)技術(shù)的工藝細(xì)節(jié)，回來后花了一個(gè)月，完成12層基板的布線設(shè)計(jì)；李萌萌則在引力模擬算法里，加入了機(jī)器學(xué)習(xí)的“動(dòng)態(tài)子場(chǎng)分配”功能——當(dāng)某個(gè)子場(chǎng)的計(jì)算量激增時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把部分任務(wù)分配給空閑的比特組，避免過載。

最關(guān)鍵的芯片測(cè)試階段，所有人都捏著一把汗。當(dāng)500比特系統(tǒng)第一次啟動(dòng)，屏幕上跳出“引力場(chǎng)模擬啟動(dòng)成功”的提示時(shí)，實(shí)驗(yàn)室里鴉雀無聲。直到第一條恒星運(yùn)動(dòng)軌跡在模擬界面上出現(xiàn)，且與天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的偏差僅0.3角秒時(shí)，王工突然大喊：“成了！我們真的模擬出恒星運(yùn)動(dòng)了！”

三個(gè)月后，500比特系統(tǒng)完成了“銀河系局部恒星演化”的初步模擬——計(jì)算時(shí)間僅用了11個(gè)月，比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快了近10倍。當(dāng)林昊天把模擬結(jié)果發(fā)給國(guó)家天文臺(tái)時(shí)，天文臺(tái)的總工程師親自打來電話，聲音激動(dòng)：“你們的模擬數(shù)據(jù)，填補(bǔ)了人類對(duì)銀河系旋臂形成機(jī)制的認(rèn)知空白！這是量子計(jì)算給天文學(xué)帶來的革命！”