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

A IBM revelou a primeira arquitetura de referência publicada para a supercomputação orientada para a computação quântica, descrevendo como a computação quântica pode ser integrada em 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 de resolver grandes problemas científicos continua limitada pela sua separação da infraestrutura de supercomputação clássica, que ainda exige movimentação manual de dados e coordenação entre os sistemas quânticos e clássicos.

Para fazer face a este desafio, a IBM propõe uma blueprint de supercomputação centrada no quântico que integra processadores quânticos (QPUs) com GPUs e CPUs em sistemas on-premises, centros de investigação e plataformas cloud, permitindo que diferentes tecnologias de computação trabalhem em conjunto em problemas para além do alcance de sistemas individuais.

A arquitetura 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 descrevem uma roadmap em três fases rumo a este modelo: primeiro, integrar QPUs como aceleradores dentro de ambientes existentes de computação de alto desempenho (HPC); depois, desenvolver plataformas heterogéneas com middleware que abstraiam a complexidade do sistema dos utilizadores; e, por fim, criar sistemas quântico-clássicos totalmente co-otimizados, concebidos para fluxos de trabalho ponta a ponta.

Com esta base, a IBM possibilita 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 otimização.

“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, Diretor da IBM Research e IBM Fellow.

“O futuro passa pela supercomputação centrada no quântico, em que os processadores quânticos trabalham em conjunto com a computação de alto desempenho clássica para resolver problemas que estavam anteriormente fora do alcance. A IBM está a construir a tecnologia e os sistemas que tornam este futuro da computação uma 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.