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

كشفت IBM عن أول مرجع معماري منشور للحوسبة فائقة التوجّه الكوانتية، مع توضيح كيفية دمج الحوسبة الكوانتية في بيئات الحوسبة فائقة التحديث الحديثة.

تتقدّم أجهزة الكمبيوتر الكوانتية نحو إجراء محاكاة مفيدة للأنظمة الكوانتية المعقّدة، حيث تُقدّم الخوارزميات الهجينة الناشئة نتائج ذات مغزى في مجالات مثل الكيمياء وعلوم المواد.

ومع ذلك، تظل قدرتها على معالجة المشكلات العلمية الكبرى محدودة بسبب فصلها عن البنية التحتية للحوسبة فائقة التحديث التقليدية، والتي ما يزال يتطلب نقل البيانات يدويًا والتنسيق بين أنظمة الكوانتية والتقليدية.

ولمعالجة هذا التحدي، تقترح IBM مخططًا للحوسبة فائقة التوجّه الكوانتية يدمج وحدات المعالجة الكوانتية (QPUs) مع وحدات GPUs وCPUs عبر الأنظمة المحلية ومراكز الأبحاث ومنصات السحابة، بما يتيح أن تعمل تقنيات حوسبة مختلفة معًا لحل المشكلات التي يتعذّر على الأنظمة الفردية بلوغها.

يُدخل هذا التصميم تقنيات الكوانتية والتقليدية إلى بيئة حوسبة موحّدة عبر دمج العتاد الكوانتي مع الموارد التقليدية، بما في ذلك مجموعات CPU وGPU، وشبكات عالية السرعة، وتخزين مشترك، لدعم أحمال العمل المكثفة وتطوير الخوارزميات.

يُحدد علماء IBM خارطة طريق من ثلاث مراحل نحو هذا النموذج: أولًا، دمج QPUs كمسرّعات داخل بيئات الحوسبة عالية الأداء (HPC) القائمة؛ ثم تطوير منصّات غير متجانسة مدعومة بالوسيط (middleware) تُجرِّد تعقيد النظام عن المستخدمين؛ وفي النهاية، إنشاء أنظمة كوانتية-تقليدية مُحسّنة بالكامل بشكل مشترك ومصممة لسير عمل شامل من البداية إلى النهاية.

وبناءً على هذا الأساس، يتيح IBM سير عمل منسقًا يمتد عبر كل من الحوسبة الكوانتية والحوسبة التقليدية.

يتيح التنسيق المتكامل وأطر عمل برمجية مفتوحة، بما في ذلك Qiskit، للمطوّرين والعلماء الوصول إلى القدرات الكوانتية عبر أدوات تطوير مألوفة، مما يساعد على توسيع تطبيقات الحوسبة الكوانتية إلى مجالات مثل الكيمياء وعلوم المواد والتحسين.

“تبدأ اليوم معالجاتنا الكوانتية في معالجة أصعب أجزاء المشكلات العلمية—تلك التي تحكمها ميكانيكا الكم في الكيمياء”، قال Jay Gambetta، مدير أبحاث IBM وIBM Fellow.

“يكمن المستقبل في الحوسبة فائقة التوجّه الكوانتي، حيث تعمل وحدات المعالجة الكوانتية مع الحوسبة فائقة الأداء التقليدية لحل مشكلات كانت سابقًا بعيدة المنال. تقوم IBM ببناء التقنية والأنظمة التي تُجسّد هذا المستقبل للحوسبة على أرض الواقع اليوم”، كما ذكر.

                    **الإفصاح:** تم تحرير هذه المقالة بواسطة Vivian Nguyen. لمزيد من المعلومات حول كيفية إنشاء المحتوى ومراجعته، راجع سياسة التحرير.