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

IBM представила першу опубліковану еталонну архітектуру для квантовозорієнтованих суперобчислень, окресливши, як квантові обчислення можна інтегрувати в сучасні середовища суперкомп’ютерів.

Квантові комп’ютери рухаються до практично корисних симуляцій складних квантових систем, а нові гібридні алгоритми вже дають осмислені результати у сферах, зокрема, хімії та матеріалознавства.

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

Щоб відповісти на цю проблему, IBM пропонує квантовозорієнтований план суперобчислень, який інтегрує квантові процесори (QPUs) з GPU та CPU в межах локальних систем, дослідницьких центрів і хмарних платформ, даючи змогу різним обчислювальним технологіям працювати разом над задачами, недосяжними для окремих систем.

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

Науковці IBM описують трьохфазову дорожню карту до цієї моделі: спочатку інтегрувати QPUs як прискорювачі в наявні середовища високопродуктивних обчислень (HPC); потім розробити гетерогенні платформи, підтримані middleware, які абстрагують складність системи від користувачів; і врешті створити повністю скооптимізовані квантово-класичні системи, призначені для наскрізних (end-to-end) робочих процесів.

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

Інтегрована оркестрація та відкриті програмні фреймворки, зокрема Qiskit, дозволяють розробникам і науковцям отримувати доступ до квантових можливостей через знайомі інструменти розробки, допомагаючи розширювати застосування квантових обчислень на такі сфери, як хімія, матеріалознавство та оптимізація.

“Сьогоднішні квантові процесори починають братися до найскладніших частин наукових задач — тих, що визначаються квантовою механікою в хімії”, — сказав Джей Гамбетті, директор IBM Research та стипендіат IBM.

“Майбутнє — у квантовозорієнтованих суперобчисленнях, де квантові процесори працюють разом із класичними високопродуктивними обчисленнями, щоб розв’язувати задачі, які раніше були недосяжними. IBM створює технології та системи, які втілюють це майбутнє обчислень у реальність вже сьогодні”, — заявив він.

                    **Розкриття інформації:** Ця стаття була відредагована Вівіан Нгуєн. Щоб дізнатися більше про те, як ми створюємо та перевіряємо контент, див. нашу Редакційну політику.