IBM представляє першу в галузі квантово-орієнтовану архітектуру суперкомп’ютерів

IBM представила першу опубліковану довідкову архітектуру для суперкомп’ютингу, орієнтованого на квантові обчислення, окресливши, як квантові обчислення можна інтегрувати в сучасні середовища суперкомп’ютингу.

Квантові комп’ютери рухаються до корисного моделювання складних квантових систем, а нові гібридні алгоритми вже дають відчутні результати в таких сферах, як хімія та матеріалознавство.

Однак їхня здатність вирішувати масштабні наукові проблеми обмежується тим, що вони відокремлені від інфраструктури класичного суперкомп’ютингу: досі потрібні ручне перенесення даних і координація між квантовими та класичними системами.

Щоб відповісти на цю проблему, IBM пропонує квантово-орієнтований проєкт суперкомп’ютингу, який інтегрує квантові процесори (QPUs) із GPU та CPU в системах on-premises, дослідницьких центрах і хмарних платформах, даючи змогу різним технологіям обчислень працювати разом над задачами, недоступними окремим системам.

Архітектура вводить квантові й класичні технології в єдине обчислювальне середовище, поєднуючи квантове обладнання з класичними ресурсами, включно з кластерами CPU і GPU, високошвидкісними мережами та спільним сховищем, щоб підтримувати інтенсивні навантаження та розробку алгоритмів.

Науковці IBM описують трьохетапну дорожню карту до цієї моделі: спочатку інтегрувати QPUs як прискорювачі в наявні середовища високопродуктивних обчислень (HPC); далі розробити гетерогенні платформи з middleware, які абстрагують складність системи від користувачів; і зрештою створити повністю спільно оптимізовані квантово-класичні системи, розраховані на наскрізні процеси від початку до кінця.

На цій основі IBM дає змогу узгодженим робочим процесам, що охоплюють як квантові, так і класичні обчислення.

Інтегровані механізми оркестрації та відкриті програмні фреймворки, зокрема Qiskit, дозволяють розробникам і науковцям отримувати доступ до квантових можливостей через звичні інструменти розробки, допомагаючи розширити застосування квантових обчислень у такі сфери, як хімія, матеріалознавство та оптимізація.

“Сьогоднішні квантові процесори починають братися до найскладніших частин наукових задач — тих, що керуються квантовою механікою в хімії”, — сказав Джей Гембетта, директор IBM Research та член IBM Fellow.

“Майбутнє — у суперкомп’ютингу, орієнтованому на квантові обчислення, де квантові процесори працюють разом із класичними високопродуктивними обчисленнями, щоб розв’язувати проблеми, які раніше були недосяжні. IBM створює технології та системи, які втілюють це майбутнє обчислень у реальність уже сьогодні”, — заявив він.

                    **Розкриття:** Цю статтю відредагувала Вів’єн Нгуєн. Щоб дізнатися більше про те, як ми створюємо та перевіряємо контент, дивіться нашу Редакційну політику.