IBM представляет первую в отрасли квантово-центрическую архитектуру суперкомпьютера

IBM представила первую опубликованную справочную архитектуру для суперкомпьютинга, ориентированного на квантовые вычисления, описывающую, как квантовые вычисления могут быть интегрированы в современные среды суперкомпьютинга.

Квантовые компьютеры продвигаются к практическим симуляциям сложных квантовых систем, и уже появляющиеся гибридные алгоритмы дают содержательные результаты в таких областях, как химия и материаловедение.

Однако их способность решать масштабные научные задачи по-прежнему ограничена тем, что они отделены от инфраструктуры классического суперкомпьютинга: последняя по-прежнему требует ручного перемещения данных и координации между квантовыми и классическими системами.

Чтобы решить эту задачу, IBM предлагает квантo-центричный план суперкомпьютинга, который интегрирует квантовые процессоры (QPUs) с GPU и CPU в системах on-premises, в исследовательских центрах и в облачных платформах, позволяя различным технологиям вычислений работать вместе над задачами, которые недоступны отдельным системам.

Архитектура объединяет квантовые и классические технологии в единую вычислительную среду, сочетая квантовое оборудование с классическими ресурсами, включая кластеры CPU и GPU, высокоскоростные сети и общее хранилище, чтобы поддерживать интенсивные рабочие нагрузки и разработку алгоритмов.

Ученые IBM описывают трехфазную дорожную карту к этой модели: сначала интеграция QPUs в качестве ускорителей в существующие среды высокопроизводительных вычислений (HPC); затем разработка гетерогенных платформ с поддержкой промежуточного программного слоя (middleware), которые абстрагируют сложность системы от пользователей; и в конечном итоге создание полностью совместно оптимизированных квантово-классических систем, предназначенных для сквозных end-to-end рабочих процессов.

На этой основе IBM обеспечивает согласованные рабочие процессы, охватывающие как квантовые, так и классические вычисления.

Интегрированная оркестрация и открытые программные фреймворки, включая Qiskit, позволяют разработчикам и ученым получать доступ к квантовым возможностям через привычные инструменты разработки, помогая расширять приложения квантовых вычислений в такие области, как химия, материаловедение и оптимизация.

«Сегодняшние квантовые процессоры начинают браться за самые сложные части научных задач — те, которые определяются квантовой механикой в химии», — сказал Джей Гэмбетта (Jay Gambetta), директор IBM Research и член IBM Fellow.

«Будущее — в суперкомпьютинге, ориентированном на квантовые вычисления, где квантовые процессоры работают вместе с классическим высокопроизводительным вычислением, чтобы решать задачи, которые ранее были недоступны. IBM создает технологии и системы, которые воплотят это будущее вычислений в реальность уже сегодня», — заявил он.

                    **Раскрытие:** Эта статья была отредактирована Вивиан Нгуен (Vivian Nguyen). Для получения дополнительной информации о том, как мы создаем и проверяем контент, см. нашу Editorial Policy.