IBM revela a primeira arquitetura de supercomputação centrada em quantum da indústria

A IBM revelou a primeira arquitectura de referência publicada para a supercomputação centrada em computação quântica, delineando como a computação quântica pode ser integrada nos ambientes de supercomputação modernos.

Os computadores quânticos estão a avançar no sentido de permitir simulações úteis de sistemas quânticos complexos, com algoritmos híbridos emergentes que já estão a produzir resultados significativos em áreas como a química e a ciência dos materiais.

No entanto, a sua capacidade para resolver grandes problemas científicos continua limitada pela sua separação da infra-estrutura de supercomputação clássica, que ainda exige movimentação de dados manual e coordenação entre os sistemas quântico e clássico.

Para enfrentar este desafio, a IBM propõe um blueprint de supercomputação centrada em quântica que integra processadores quânticos (QPUs) com GPUs e CPUs em sistemas locais (on-premises), centros de investigação e plataformas de cloud, permitindo que diferentes tecnologias de computação trabalhem em conjunto em problemas para além do alcance de sistemas individuais.

A arquitectura coloca tecnologias quânticas e clássicas num ambiente de computação unificado, combinando hardware quântico com recursos clássicos, incluindo clusters de CPU e GPU, redes de alta velocidade e armazenamento partilhado, para suportar cargas de trabalho intensivas e o desenvolvimento de algoritmos.

Os cientistas da IBM apresentam um roteiro em três fases para este modelo: primeiro, integrar QPUs como aceleradores dentro de ambientes de computação de alto desempenho (HPC) existentes; depois, desenvolver plataformas heterogéneas com middleware que abstraiam a complexidade do sistema dos utilizadores; e, por fim, criar sistemas quântico-clássicos totalmente optimizados em conjunto, concebidos para fluxos de trabalho ponta a ponta.

Com esta base, a IBM habilita fluxos de trabalho coordenados que abrangem tanto a computação quântica como a clássica.

A orquestração integrada e frameworks de software abertos, incluindo Qiskit, permitem que programadores e cientistas acedam a capacidades quânticas através de ferramentas de desenvolvimento familiares, ajudando a alargar as aplicações da computação quântica a áreas como a química, a ciência dos materiais e a optimização.

“Os processadores quânticos de hoje estão a começar a atacar as partes mais difíceis dos problemas científicos — aqueles regidos pela mecânica quântica na química”, afirmou Jay Gambetta, Director da IBM Research e IBM Fellow.

“O futuro está na supercomputação centrada em quântica, em que os processadores quânticos trabalham em conjunto com a computação clássica de alto desempenho para resolver problemas que estavam anteriormente fora do alcance. A IBM está a construir a tecnologia e os sistemas que trazem este futuro da computação para a realidade hoje”, afirmou.

                    **Divulgação:** Este artigo foi editado por Vivian Nguyen. Para mais informações sobre como criamos e revemos conteúdos, consulte a nossa Política Editorial.