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 no quantum, descrevendo como é que a computação quântica pode ser integrada nos ambientes de supercomputação modernos.

As computadoras quânticas estão a avançar no sentido de permitir simulações úteis de sistemas quânticos complexos; já surgem algoritmos híbridos que entregam resultados significativos em áreas como a química e a ciência dos materiais.

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

Para enfrentar este desafio, a IBM propõe uma blueprint de supercomputação centrada no quantum que integra os 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 que vão além do alcance de sistemas individuais.

A arquitectura aproxima 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 traçam uma folha de roteiro em três fases para este modelo: primeiro, integrar QPUs como aceleradores em 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 viabiliza fluxos de trabalho coordenados que abrangem tanto a computação quântica como a clássica.

A orquestração integrada e as estruturas de software abertas, incluindo a Qiskit, permitem que programadores e cientistas acedam a capacidades quânticas através de ferramentas de desenvolvimento familiares, ajudando a expandir as aplicações da computação quântica para 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 que são regidos pela mecânica quântica na química”, disse Jay Gambetta, Director da IBM Research e Fellow da IBM.

“O futuro reside na supercomputação centrada no quantum, onde 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 fazem com que este futuro da computação se torne realidade hoje”, afirmou.

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