▲资料图片：美国橡树岭国家实验室的一部分（路透社）
法国《回声报》网站7月10日刊登题为《超级计算机调查报告：橡树岭，美国竞争力的秘密武器》的文章，作者是露西·罗伯坎，内容编译如下： 美国联邦政府在田纳西州造出了运算速度极快的计算机。这是为美国工业服务的一个武器，已经让医疗卫生和航空航天等领域取得了决定性突破。 这是美国保护得最好的秘密之一。一个隐匿在森林中的小镇，长期被美国政府从地图上抹去，希望人们避免谈论其存在。在为发明核弹做出巨大贡献后，这里如今仍在让美国保持着世界科研的领先。隐藏在阿巴拉契亚山脉中的橡树岭，拥有着各种各样的辉煌：1942年在这里诞生了全球最大的工厂进行铀浓缩，三年后这些浓缩铀被用到了广岛和长崎。当初的建筑已经被推平，取而代之的是如今世界上最先进超级计算机的工厂。橡树岭由美国能源部提供资金，每秒可以处理数以十亿计的数据，用以发展未来科技。 就像奥本海默时期一样，要进入这里需要通行证，还要在森林里行驶5公里才能抵达实验室。在那里，来自全球的一些工程师齐聚在一起，研究如何在医学、天文和微生物等领域实现突破。 被命名为“前沿”（Frontier）的超级计算机，占地达三个网球场。这是世界上运算速度最快的计算机，是第一个跨过每秒100亿亿次大关的超级计算机！这一运算次数给人的感觉已接近无限。项目负责人、高级天体物理学家布朗森·梅瑟解释说：“地球上所有人每秒计算一次的话，也需要四年的时间才赶得上‘前沿’一秒钟的算力。” 耗能巨兽 “前沿”的能源消耗也同样遥遥领先。普通笔记本电脑的耗电量是65瓦左右，而“前沿”的耗电量是2000万瓦。如果这台超级计算机24小时最大功能运转，需要一些巨大的水管给机器降温。能源价格是选址的一个主要因素。阿巴拉契亚山脉脚下的河流和田纳西州的阳光，让当地的电价成为全美最低之一。梅瑟表示：“这正是超级计算机设在这里的原因。此外，当地还十分偏远，这也是为何第二次世界大战期间政府选择在此地造核弹的原因！” 橡树岭虽然偏僻，但实验室过道里却很热闹。梅瑟说道：“我们在同时进行20到40个项目。”有些项目是政府订单，希望在核能和新材料创新领域维护国家主权；其他项目则是私营企业或海内外研究中心的订单。 科研是免费的，条件是委托者要同意将结果公之于众。毫不意外，成功是巨大的：最近几周，要求实验室开发新型飞机发动机的美国工业巨头通用电气，将能源的消耗减少了20%。梅瑟解释说：“这要求解决物理方面最后的神秘领域之一：如何形成涡旋。也就是在这种情况下，我们能够充分开发‘前沿’的潜力。” 全球竞赛 在橡树岭，美国揭开了新冠肺炎的神秘面纱并开发出第一批疫苗。也是在这里，对病毒进行了原子层面和遗传方面的剖析，这样做就是为了研制出未来的药物。还是在这里，气象学家们尝试找到龙卷风和海啸的成因，天体物理学家们制作星球爆炸的模型。 建造超级计算机所耗费的6亿美元资金全部来自美国能源部。为何它会花这么多钱做这件事呢？因为算力对于企业和研究人员来说已成为竞争力的关键：它是高科技企业追求的资源，可以推动科研取得巨大进展。 竞赛显然是全球性的。在欧洲，芬兰依靠其超级计算机“卢米”位居前列。此外，能进入前列的超级计算机可能在未来数月中先后出现在德国（朱庇特）和法国（儒勒·凡尔纳）。 量子希望 但是，美国想不惜一切代价保持自己的领先优势。每五年，橡树岭就会推出一台超级计算机，算力是之前的三倍，这让其确保了世界巅峰地位。下一台超级计算机的推出预计是在2027年。除了“前沿”之外，美国还研发了相当于全球一半算力的多台超级计算机。这一巨大算力的竞赛，实际上很难持续下去：这些信息处理巨兽太耗能了，不可能更为庞大了。 决定未来的是什么呢？错过了最近科技战的法国人，希望通过量子计算机赢得下一场科技战。这种量子计算机能够提供强大算力，但能源成本可降到最低。因为计算机晶体管只识别0或1，而“量子比特”可以同时运行0或1，而且可以运行两者任何比例的混合。可能要进行的运算量级会减少但耗能也很小：法国领先企业帕斯卡尔量子技术公司推出的一款处理器耗电量只相当于四个电吹风机。 设在巴黎郊区的这家初创企业，提供了一个完全不同于橡树岭的场景：在两层大门内，量子计算机只有一个小冰箱那么大。各工作间都是以《星球大战》中的名字命名，到处都是噼里啪啦的声音，也证实这是一家正在蓬勃发展的企业，其产品已经开始推向市场。第一批设备刚刚卖给了法国原子能委员会和沙特阿美石油公司，后者主要用其来优化自己的油井管理。该初创企业还与法国电力公司就优化充电桩的使用进行合作研发。 该公司的创始人乔治-奥利维耶·雷蒙认为：“如今，人工智能是由英伟达非常耗能的图形处理器（GPU）来带动的。未来，则可能由帕斯卡尔的量子处理器（QPU）带动。法国有能力培养明天的英伟达。” 不过，对量子计算机的追捧似乎有点过热。一位法国业内人士指出：“要等到15年后，量子计算机才能从每秒1000万亿次提升到每秒100亿亿次，算力相差近千倍。” 量子技术会让橡树岭的工程师们恐慌吗？还真不会。人们在橡树岭实验室的走廊里谈论时表示，量子技术尚处于初步探索阶段。梅瑟说：“如果在我们的下一台超级计算机里装上一个量子处理器，那我会感到非常吃惊。可能要等到多年以后吧，大概是本世纪30年代。”这可能会让美国和欧洲在竞争力方面的差距在很长一段时间里继续拉大。 微信审核 | 邓媛 内容编审 | 徐玲德 廉海东 微信编辑 | 许海婷 田欣 责任编辑：日升 (责任编辑：日升) |
