تكشف شركة IBM عن أول بنية حاسوبية فائقية مركزة على الكم في الصناعة

قدمت شركة IBM أول بنية مرجعية منشورة للحوسبة الفائقة المعتمدة على الكوانتم، موضحة كيف يمكن دمج الحوسبة الكوانتية في بيئات الحوسبة الفائقة الحديثة.

تتقدم أجهزة الكمبيوتر الكوانتية نحو محاكاة مفيدة للأنظمة الكوانتية المعقدة، حيث تقدم الخوارزميات الهجينة الناشئة بالفعل نتائج ذات مغزى في مجالات مثل الكيمياء وعلوم المواد.

ومع ذلك، فإن قدرتها على معالجة مشاكل علمية كبيرة لا تزال محدودة بفصلها عن البنية التحتية للحوسبة الفائقة التقليدية، التي لا تزال تتطلب نقل البيانات يدويًا وتنسيقًا بين الأنظمة الكوانتية والتقليدية.

لمعالجة هذه التحديات، تقترح IBM مخططًا للحوسبة الفائقة المعتمدة على الكوانتم يدمج وحدات المعالجة الكوانتية (QPUs) مع وحدات معالجة الرسوميات (GPUs) ووحدات المعالجة المركزية (CPUs) عبر الأنظمة المحلية ومراكز البحث ومنصات السحابة، مما يمكّن تقنيات الحوسبة المختلفة من العمل معًا على مشاكل تتجاوز نطاق الأنظمة الفردية.

تجمع البنية المعمارية بين تقنيات الكوانتم والتقنيات التقليدية في بيئة حوسبة موحدة من خلال دمج الأجهزة الكوانتية مع الموارد التقليدية، بما في ذلك تجمعات CPU وGPU، والشبكات عالية السرعة، والتخزين المشترك، لدعم أحمال العمل المكثفة وتطوير الخوارزميات.

يسرد علماء IBM خارطة طريق من ثلاث مراحل نحو هذا النموذج: أولاً، دمج QPUs كمسرعات ضمن بيئات الحوسبة عالية الأداء (HPC) الحالية؛ ثم تطوير منصات غير متجانسة مدعومة بالبرمجيات الوسيطة التي تعزل تعقيد النظام عن المستخدمين؛ وأخيرًا، إنشاء أنظمة كوانتية-تقليدية متكاملة تمامًا مصممة لتدفقات العمل من البداية إلى النهاية.

مع هذه الأساسيات، تمكّن IBM تدفقات العمل المتناغمة التي تمتد عبر كل من الحوسبة الكوانتية والتقليدية.

تسمح التنسيقات المتكاملة والبرمجيات المفتوحة، بما في ذلك Qiskit، للمطورين والعلماء بالوصول إلى القدرات الكوانتية من خلال أدوات تطوير مألوفة، مما يساعد على توسيع تطبيقات الحوسبة الكوانتية إلى مجالات مثل الكيمياء وعلوم المواد والتحسين.

“تبدأ معالجات الكوانتم اليوم في معالجة أصعب أجزاء المشاكل العلمية - تلك التي تحكمها ميكانيكا الكوانتم في الكيمياء”، قال جي غامبيتا، مدير أبحاث IBM وزميل IBM.

“المستقبل يكمن في الحوسبة الفائقة المعتمدة على الكوانتم، حيث تعمل معالجات الكوانتم معًا مع الحوسبة عالية الأداء التقليدية لحل المشاكل التي كانت في السابق بعيدة المنال. تقوم IBM ببناء التكنولوجيا والأنظمة التي تجعل هذا المستقبل للحوسبة واقعًا اليوم”، صرح بذلك.

                    **إفصاح:** تم تحرير هذه المقالة بواسطة فيفيان نغوين. لمزيد من المعلومات حول كيفية إنشاء ومراجعة المحتوى، يرجى الاطلاع على سياسة التحرير الخاصة بنا.