طوكيو، 30 مارس 2022 - (JCN Newswire) - نجحت شركة Fujitsu في تطوير أسرع جهاز محاكاة حاسوبي كمي في العالم قادر على التعامل مع 36 كيوبت من الدوائر الكمومية على نظام عنقودي يضم "FUJITSU Supercomputer PRIMEHPC FX 700" ("PRIMEHPC FX 700") من فوجيتسو( 1)، وهو مجهز بنفس وحدة المعالجة المركزية A64FX (2) التي تعمل على تشغيل أسرع كمبيوتر فائق السرعة في العالم، Fugaku.
يمكن للمحاكي الكمي المطور حديثًا تنفيذ برنامج المحاكاة الكمومية "Qulacs"(3) بالتوازي وبسرعة عالية، مما يحقق ضعف أداء المحاكيات الكمومية الهامة الأخرى(4) تقريبًا في 36 عملية كمومية. سيكون جهاز المحاكاة الكمي الجديد من فوجيتسو بمثابة جسر مهم نحو تطوير تطبيقات الحوسبة الكمومية التي من المتوقع أن يتم وضعها موضع الاستخدام العملي في السنوات المقبلة.
بناءً على هذا الإنجاز، اعتبارًا من 1 أبريل 2022، ستبدأ فوجيتسو وشركة فوجي فيلم (5) (المشار إليها فيما بعد بفوجي فيلم) بحثًا مشتركًا حول تطبيقات الحوسبة الكمومية في مجال علوم المواد.
للمضي قدمًا، ستعمل فوجيتسو على تسريع جهودها لتطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية بهدف تطوير جهاز محاكاة 40 كيوبت بحلول سبتمبر 2022 وإجراء بحث مشترك وتطوير التطبيقات الكمومية مع العملاء في مجالات تشمل التمويل واكتشاف الأدوية.
علق فيفيك ماهاجان، المدير التنفيذي للشركة، الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا، شركة فوجيتسو المحدودة: "نحن نقف الآن على حافة عصر جديد في تكنولوجيا الحوسبة. لقد نجحت فوجيتسو في تطوير أسرع جهاز محاكاة كمي في العالم من خلال تطبيق خبرتها الرائدة عالميًا في تقنيات الحوسبة التي تم تنميتها على مدار منذ عدة عقود، استخدمنا هذه المعرفة للعمل مع RIKEN لتصميم الكمبيوتر العملاق Fugaku، الذي ظل الأسرع في العالم خلال العامين الماضيين. ومن الآن فصاعدا، نهدف إلى الاستفادة من هذا المحاكي الكمي الجديد لعملائنا لتسريع تطوير التطبيقات الكمومية والمساهمة في نهاية المطاف في عالم مستدام من خلال حل مجموعة من القضايا التي تواجه المجتمع."
يوفر جهاز محاكاة الكم الجديد 36 كيوبت أسرع سرعة معالجة في العالم
قامت شركة فوجيتسو بتطوير جهاز محاكاة كمي متوازي وموزع لنظام عنقودي يتكون من 64 عقدة على جهاز PRIMEHPC FX 700 الخاص بشركة فوجيتسو.
تم تجهيز PRIMEHPC FX 700 بنفس وحدة المعالجة المركزية A64FX التي تعمل على تشغيل الكمبيوتر العملاق Fugaku ويمكنها أداء ذروة الأداء النظري البالغة 3.072 تيرافلوب (TFLOPS) في حسابات تنسيق النقطة العائمة مزدوجة الدقة. ويتميز أيضًا بذاكرة سعة 32 جيجابايت مع نطاق ترددي عالٍ يصل إلى 1,024 جيجابايت في الثانية، وسرعات تصل إلى 12.5 جيجابايت في الثانية عن طريق توصيل العقد عبر InfiniBand(6).
يستخدم المحاكي الكمي الجديد برنامج "Qulacs"، وهو أحد أسرع برامج المحاكاة الكمومية في العالم الذي طورته جامعة أوساكا(7) وشركة QunaSys(8)، وتم تعظيم أداء النطاق الترددي للذاكرة عن طريق تنفيذ عمليات حسابية متعددة في وقت واحد باستخدام SVE (امتداد ناقل قابل للتوسيع). ) تعليمات(9) عند نقلها إلى A64FX.
يتيح MPI (واجهة تمرير الرسائل)(10) التنفيذ المتوازي والموزع لـ Qulacs ويحقق نقل البيانات الذي يزيد من عرض النطاق الترددي للشبكة عن طريق تداخل الحساب والاتصالات. كما طورت فوجيتسو طريقة جديدة لإعادة ترتيب حالات الكيوبت المنتشرة في الذاكرة الموزعة على المجموعة بكفاءة وفقًا لتقدم الدائرة الكمومية وحساباتها مما يساعد على تقليل تكاليف الاتصالات. ويتوافق النظام الجديد أيضًا مع برامج محاكاة الكم الأخرى إلى جانب "Qulacs".
Qiskit(11)، إحدى أدوات التطوير الرئيسية لبرامج الكمبيوتر الكمومية، متاحة لمحاكي الكم من فوجيتسو وتوفر لمطوري البرامج الكمومية بيئة تطوير مريحة للغاية. بالتعاون مع QunaSys(12)، تخطط فوجيتسو لتوفير برنامج الحساب الكيميائي الكمي للشركة Qamuy(13) على جهاز محاكاة الكم الجديد لتوفير الموارد اللازمة لتنفيذ مجموعة واسعة من الحسابات الكيميائية الكمومية عالية السرعة.
الخطوط العريضة لمشروع البحث المشترك مع فوجي فيلم
بالإضافة إلى ذلك، ستبدأ فوجيتسو وفوجي فيلم بحثًا مشتركًا حول التطبيقات الكمومية في مجال الكيمياء الحاسوبية لتحقيق أساليب مبتكرة لتصميم المواد. وسيستفيد البحث المشترك من جهاز المحاكاة الكمي المطور حديثًا من فوجيتسو لدراسة وتقييم الخوارزميات
خاصة بالحوسبة الكمومية في حسابات التفاعل الكيميائي الجزيئي.
1. الفترة: من 1 أبريل 2022 إلى 31 مارس 2023
2. الغرض: الاستفادة من تكنولوجيا الحوسبة الكمومية في الكيمياء الحاسوبية
3. محتويات البحث: فحص وتقييم خوارزميات الحوسبة الكمومية المحددة في التفاعلات الكيميائية للجزيئات وغيرها.
4. الأدوار والمسؤوليات:
فوجيتسو:
– توفير جهاز محاكاة الكم وتحليل النتائج الحسابية وفحص طرق التحسين
فوجي فيلم:
– تنفيذ الحسابات الكيميائية الكمية وتحليل نتائج الحسابات وفحص طرق التحسين
الخطط المستقبلية
للمضي قدمًا، ستعمل فوجيتسو على تحسين تقنياتها بما في ذلك تقنية دمج البوابة الكمومية القادرة على إجراء عمليات حسابية لبوابات كمومية متعددة في وقت واحد لتحقيق أجهزة محاكاة كمومية على نطاق أوسع وبسرعات أعلى. وتهدف فوجيتسو أيضًا إلى تطوير جهاز محاكاة 40 كيوبت لتطبيقه في مجالات التمويل واكتشاف الأدوية بحلول سبتمبر 2022. وستطبق فوجيتسو معرفتها المتراكمة بالتطبيقات الكمومية المطورة على أجهزة المحاكاة الكمومية في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية، بهدف تحقيق حلول مبكرة. للقضايا الاجتماعية باستخدام تكنولوجيا الكم.
تعليق من البروفيسور كيسوكي فوجي، قسم الإلكترونيات المتقدمة والعلوم البصرية، كلية الدراسات العليا للعلوم الهندسية، جامعة أوساكا:
تحظى أجهزة المحاكاة عالية السرعة التي تستخدم أجهزة الكمبيوتر العملاقة بأهمية متزايدة في تطوير البرمجيات الكمومية والتطبيقات الكمومية التي يعتمد عليها أداء أجهزة الكمبيوتر الكمومية. تم الجمع بين برنامج Qulacs، وهو برنامج مفتوح المصدر يستخدمه المطورون في جميع أنحاء العالم، والتكنولوجيا الموجودة في قلب الكمبيوتر العملاق "Fugaku"، لإنشاء أسرع جهاز محاكاة كمي في العالم، والذي نحن واثقون من أنه سيسرع بشكل كبير التطوير المستقبلي للبرمجيات الكمومية.
تعليق من يوكيهيرو أوكونو، باحث أول، مركز تكنولوجيا التحليل، فوجي فيلم:
تتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية بالقدرة على إجراء حسابات دقيقة للغاية في مجال الكيمياء الحاسوبية، وهو ما لا يمكن إجراؤه بواسطة أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. ستقوم Fujifilm بإجراء هذا البحث المشترك كدراسة جدوى لاستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية في علوم المواد.
(1) PRIMEHPC FX 700: كمبيوتر عملاق تم تصنيعه بواسطة شركة Fujitsu ويستخدم بنية ARM عالية الأداء ومجهزة بوحدة المعالجة المركزية CPU A64FX المستخدمة في الكمبيوتر العملاق "Fugaku".
(2) A64FX: أول معالج في العالم يقوم بتطبيق Scalable Vector Extension (SVE)، وهو امتداد لبنية مجموعة التعليمات Armv8.2-A لأجهزة الكمبيوتر العملاقة. يحتوي على 48 مركز تشغيل، مما يوفر أعلى أداء نظري بحد أقصى 3.3792 TFLOPS لإجراء حسابات الفاصلة العائمة مزدوجة الدقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إجراء حساب النقطة العائمة بدقة واحدة/نصف دقة وحساب عدد صحيح 8 بت/16 بت بإنتاجية عالية بواسطة SIMD بعرض 512 بت، وهو فعال للغاية في الذكاء الاصطناعي والمعالجة الأخرى.
(3) Qulacs: برنامج محاكاة الدوائر الكمومية مفتوح المصدر، تم تطويره بشكل رئيسي من قبل مختبر فوجي، كلية الدراسات العليا للعلوم الهندسية، جامعة أوساكا؛ تطوير وظائف جديدة والصيانة بواسطة QunaSys. (ورق)
(4) المحاكيات الكمومية الرئيسية الأخرى: Intel Quantum Simulator (Intel-QS)، و"JUQCS" من إنتاج شركة Forschungszentrum Julich، و"Qiskit-Aer" من IBM
(5) شركة فوجي فيلم: المقر الرئيسي: ميناتو-كو، طوكيو، اليابان؛ الرئيس والمدير التنفيذي: تييتشي جوتو.
(6) Infiniband: شبكة تستخدم بشكل رئيسي في أجهزة الكمبيوتر العملاقة لتوصيل الخوادم. يستخدم لتوفير نظام اتصال تسلسلي ثنائي الاتجاه قادر على تحقيق نطاق عالي السرعة باستخدام مجموعة من القنوات في الحزمة.
(7) جامعة أوساكا: الموقع: مدينة سويتا، ولاية أوساكا، اليابان؛ الرئيس: شوجيرو نيشيو.
(8) شركة QunaSys المحدودة: المقر الرئيسي: بونكيو كو، طوكيو، اليابان؛ الرئيس التنفيذي: تيان يانغ.
(9) تعليمات SVE (امتداد ناقل قابل للتطوير): تعليمات وحدة المعالجة المركزية التي تنفذ عمليات متعددة بالتوازي مع تعليمة واحدة.
(10) MPI (واجهة تمرير الرسائل): واجهة برمجة تطبيقات الاتصالات التي تصف معالجة الاتصالات لتحقيق المعالجة المتوازية على كمبيوتر فائق السرعة.
(11) Qiskit: أداة تطوير البرمجيات الكمومية التي طورتها شركة IBM وتم إصدارها كمصدر مفتوح.
(12) الشراكة مع QunaSys: "مشروع Quantum Computer Venture QunaSys يجمع 1.24 مليار دولار أمريكي في السلسلة B" (28 مارس 2022، بيان صحفي لشركة QunaSys)
(13) Qamuy: برنامج الحساب الكيميائي الكمي مقدم من QunaSys. تتم ترجمة مدخلات الحساب الكيميائي الكمي إلى دائرة كمومية، ويمكن إجراء الحساب على جهاز محاكاة أو آلة فعلية بسلاسة.
حول فوجيتسو
فوجيتسو هي الشركة اليابانية الرائدة في مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) التي تقدم مجموعة كاملة من المنتجات والحلول والخدمات التقنية. يدعم ما يقرب من 126,000 ألف شخص من فوجيتسو العملاء في أكثر من 100 دولة. نحن نستخدم خبرتنا وقوة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات لتشكيل مستقبل المجتمع مع عملائنا. أعلنت شركة Fujitsu Limited (TSE: 6702) عن إيرادات مجمعة بقيمة 3.6 تريليون ين (34 مليار دولار أمريكي) للسنة المالية المنتهية في 31 مارس 2021. لمزيد من المعلومات ، يرجى الاطلاع على www.fujitsu.com.
حقوق الطبع والنشر 2022 JCN Newswire. كل الحقوق محفوظة. www.jcnnewswire.com نجحت فوجيتسو في تطوير أسرع جهاز محاكاة حاسوبي كمي في العالم قادر على التعامل مع دوائر كمومية ذات 36 كيوبت على نظام عنقودي يتميز بـ "FUJITSU Supercomputer PRIMEHPC FX 700" ("PRIMEHPC FX 700") من فوجيتسو، والمجهز بنفس وحدة المعالجة المركزية A64FX. الذي يشغل أسرع كمبيوتر عملاق في العالم، فوجاكو.
- 000
- 10
- 100
- 11
- 2021
- 2022
- 28
- 7
- 9
- تسريع
- وفقا
- دقيق
- إضافة
- متقدم
- AI
- خوارزميات
- الكل
- تحليل
- API
- تطبيق
- التطبيقات
- تطبيق
- ما يقرب من
- ابريل
- هندسة معمارية
- ARM
- متاح
- مليار
- قطعة
- BRIDGE
- حزمة
- الرئيس التنفيذي
- قنوات
- مادة كيميائية
- المدينة
- الجمع بين
- تعليقات
- Communication
- حول الشركة
- أجهزة الكمبيوتر
- الحوسبة
- واثق
- صلة
- محتويات
- المساهمة
- مناسب
- حقوق الطبع والنشر
- مؤسسة
- التكاليف
- دولة
- CTO
- العملاء
- البيانات
- تقديم
- يسلم
- نشر
- تصميم
- تطوير
- المتقدمة
- المطورين
- تطوير
- التطوير التجاري
- ادوات التطوير
- اكتشاف
- وزعت
- مضاعفة
- عقار
- في وقت مبكر
- حافة
- الطُرق الفعّالة
- جهود
- الإلكترونيات
- الهندسة
- البيئة
- مسلح
- تقييم
- تنفيذي
- متوقع
- الخبره في مجال الغطس
- خبرة
- مواجهة
- المميزات
- مجال
- تمويل
- الاسم الأول
- شكل
- إلى الأمام
- بالإضافة إلى
- إضافي
- مستقبل
- البوابات و حواجز اللعب
- خريج
- معالجة
- يساعد
- مرتفع
- أعلى
- جدا
- HTTPS
- IBM
- تنفيذ
- التنفيذ
- أهمية
- أهمية
- تحسن
- بما فيه
- معلومات
- مبتكرة
- إدخال
- إنتل
- السطح البيني
- مسائل
- IT
- اليابان
- المعرفة
- أكبر
- قيادة
- الرافعة المالية
- محدود
- موقع
- شعار
- آلة
- رائد
- مارس
- مادة
- المواد
- مكبر الصوت : يدعم، مع دعم ميكروفون مدمج لمنع الضوضاء
- الأكثر من ذلك
- أكثر
- يتحرك
- متعدد
- شبكة
- العقد
- الوهب
- عروض
- امين شرطة منزل فؤاد
- جاكيت
- المصدر المفتوح
- عمليات
- أخرى
- ورق
- مجتمع
- أداء
- محتمل
- قوة
- رئيس
- صحافة
- خبر صحفى
- المعالج
- المنتجات
- تنفيذ المشاريع
- تزود
- غرض
- كمية
- الاحصاء الكمية
- يثير
- نطاق
- رد فعل
- ردود الفعل
- أدرك
- تخفيض
- الافراج عن
- بقي
- بحث
- البحث والتطوير
- الموارد
- النتائج
- تحجيم
- حجم
- المدرسة
- علوم
- علوم
- مسلسلات
- خدمات
- طقم
- هام
- العدالة
- القضايا الاجتماعية
- جاليات
- تطبيقات الكمبيوتر
- تطوير البرمجيات
- الحلول
- سرعة
- بداية
- المحافظة
- دراسة
- بنجاح
- الدعم
- استدامة
- نظام
- تقني
- التكنولوجيا
- تكنولوجيا
- المفصل
- طوكيو
- أداة
- أدوات
- نحو
- تحويل
- جامعة
- تستخدم
- الاستفادة من
- تشكيلة
- مشروع
- للعمل
- العالم
- في جميع أنحاء العالم
- عام
- سنوات
- ين