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

IBM представила першу опубліковану еталонну архітектуру для квантово-орієнтованих суперкомп’ютерів, окресливши, як квантові обчислення можуть бути інтегровані в сучасні середовища суперкомп’ютингу.

Квантові комп’ютери рухаються до корисних симуляцій складних квантових систем: уже з’являються гібридні алгоритми, які дають відчутні результати в таких сферах, як хімія та матеріалознавство.

Втім, їхня здатність розв’язувати масштабні наукові задачі обмежується тим, що вони відокремлені від класичної інфраструктури суперкомп’ютингу: досі необхідні ручне перенесення даних і координація між квантовими та класичними системами.

Щоб відповісти на цей виклик, IBM пропонує квантово-орієнтований проєкт суперкомп’ютингу, який інтегрує квантові процесори (QPUs) із GPU та CPU в інфраструктурі on-premises, у дослідницьких центрах і в хмарних платформах, даючи змогу різним технологіям обчислень працювати разом над задачами, недосяжними для окремих систем.

Архітектура поєднує квантові та класичні технології в єдиному обчислювальному середовищі, поєднуючи квантове обладнання з класичними ресурсами, зокрема кластерами CPU та GPU, високошвидкісними мережами та спільним сховищем, щоб підтримувати інтенсивні навантаження та розробку алгоритмів.

Науковці IBM окреслюють трирівневу дорожню карту до цієї моделі: спочатку інтегрувати QPUs як прискорювачі в існуючі середовища високопродуктивних обчислень (HPC); потім розробити гетерогенні платформи, підсилені проміжним програмним забезпеченням, які абстрагують складність системи від користувачів; і зрештою створити повністю спільно оптимізовані квантово-класичні системи, призначені для наскрізних робочих процесів.

На цій основі IBM забезпечує скоординовані робочі процеси, що охоплюють як квантові, так і класичні обчислення.

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

“Сьогодні квантові процесори починають братися за найскладніші частини наукових задач—ті, що визначаються квантовою механікою в хімії,” — сказав Джей Гамбета, директор IBM Research та IBM Fellow.

“Майбутнє—у квантово-орієнтованому суперкомп’ютингу, де квантові процесори працюють разом із класичними високопродуктивними обчисленнями, щоб розв’язувати задачі, які раніше були поза досяжністю. IBM створює технології та системи, що наближають це майбутнє обчислень до реальності вже сьогодні,” — заявив він.

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