ميزة الطاقة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية - تحليل أخبار الحوسبة عالية الأداء

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

ميزة الطاقة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية - تحليل أخبار الحوسبة عالية الأداء | داخلHPC PlatoBlockchain ذكاء البيانات. البحث العمودي. منظمة العفو الدولية.

بقلم يوفال بوجر ، مدير التسويق ، شركة QuEra Computing Inc.

في حين أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ستكون في نهاية المطاف قادرة على حل المشكلات التي لا يستطيع أي كمبيوتر عملاق كلاسيكي أن يحلها ، ماذا يحدث عندما تتطابق الأنظمة الكمومية فقط مع الأداء الكلاسيكي لمشاكل معينة؟ ما هي قيمة الكم إذن؟

إجابة واحدة مقنعة: كفاءة الطاقة.

بناء على بيانات من Top500 قائمة أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، فيما يلي استهلاك الطاقة ، بالكيلوواط ، من لا. 1 نظام مرتبة لكل من السنوات العشرين الماضية:

يكشف الجدول والرسم البياني عن اتجاه متزايد في استهلاك الطاقة ، حيث تقترب بعض الأنظمة من حوالي 30 ميغاوات. بالإضافة إلى الطاقة المطلقة التي تستهلكها هذه الشركات العملاقة الحاسوبية ، فإنها تنتج أيضًا حرارة كبيرة ، مما يتطلب طاقة إضافية للتبريد ، ورفع بصمات الطاقة الإجمالية.

وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية ، بلغ متوسط تكلفة الكهرباء في فبراير 2023 للعملاء التجاريين 12.77 سنتًا للكيلوواط / ساعة. لحساب تكلفة الكهرباء السنوية ، نحتاج أولاً إلى تحويل استهلاك الطاقة للحاسوب العملاق Frontier من كيلووات (KW) إلى كيلو واط في الساعة (kWh) ، ثم ضربه في التكلفة لكل كيلو وات في الساعة:

تحويل استهلاك الطاقة إلى كيلوواط ساعة في السنة: 21,100،24 كيلوواط * 365 ساعة / يوم * 184,716,000 يوم / سنة = XNUMX،XNUMX،XNUMX كيلوواط ساعة / سنة

حساب التكلفة: 184,716,000 كيلو واط ساعة / سنة * $ 0.1277 / كيلوواط ساعة = تقريبًا $ 23,589,392.20 سنويا

في المقابل ، نعلم بوجود كمبيوتر كمي يمكن الوصول إليه للجمهور يحتوي على أكثر من 250 كيوبت ويستهلك أقل من 10 كيلو وات ، وهو أقل من 0.05 بالمائة من استهلاك شركة Frontier. لا يتناسب استخدام الطاقة في النظام الكمومي بشكل مباشر مع عدد الكيوبتات ، ولكن حتى عندما نتوقع افتراضيًا على كمبيوتر كمي يحتوي على 10,000 كيوبت ، فإننا نقدر أنه سيتطلب 100 كيلو وات فقط. سيظل هذا أقل من نصف بالمائة من استهلاك الطاقة لشركة Frontier.

ميزة الطاقة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية - تحليل أخبار الحوسبة عالية الأداء | داخلHPC PlatoBlockchain ذكاء البيانات. البحث العمودي. منظمة العفو الدولية. إذا تمكن هذا الكمبيوتر الكمي من أداء 5 في المائة فقط من المهام التي تقوم بها شركة Frontier ، فقد يؤدي ذلك إلى تحقيق وفورات سنوية تزيد عن مليون دولار وتقليل استهلاك الطاقة بما يقرب من 1 جيجاوات / ساعة في السنة.

علق بوب سورنسن ، نائب الرئيس الأول للأبحاث في Hyperion Research ، على ذلك في أ الحدث الأخير. “كم عدد مراكز HPC المهتمة بتوفير الطاقة المحتملة؟ الجواب بسيط. كلهم "، قال. "طالما أن الحوسبة الكمومية يمكن أن تبقى في نطاق الكيلووات هذا وتبقى ثلاثة أو أربعة أوامر من الحجم أقل من [HPCs الكلاسيكية] ، فإن فرص القدرة على الحل هنا لا تُقَدَر تمامًا في ذهني حول إمكانات هذه التكنولوجيا."

غالبًا ما نسمع عن "الميزة الكمومية" ، عندما تتفوق أجهزة الكمبيوتر الكمومية في أداء نظيراتها التقليدية وتحل مشكلات مستعصية سابقًا. في حين أن هذا هدف مهم ونبيل ، إلا أن الهدف الأكثر قابلية للتحقيق على المدى القريب يمكن أن يكون التكافؤ في الأداء عند جزء صغير من استهلاك الطاقة. هذا يشبه الانتقال من السيارات التي تعمل بالبنزين إلى السيارات الكهربائية (EVs) ، حيث لا يكون الهدف بالضرورة التفوق على السيارات التقليدية ولكن توفير تجربة قيادة مماثلة مع تقليل التأثير البيئي بشكل كبير.

يمكن أن تلعب الحكومات والهيئات التنظيمية دورًا مهمًا في تشجيع الشركات على اعتماد أجهزة الكمبيوتر الكمومية كجزء من برامج الاستدامة الخاصة بها. يمكنهم ، على سبيل المثال ، وضع سياسات تحفز استخدام التقنيات الموفرة للطاقة ، مثل تقديم إعفاءات ضريبية أو منح للشركات التي تستثمر في الحوسبة الكمية. يمكن للحكومات أيضًا تمويل البحث والتطوير في مجال الحوسبة الكمية ، مما يساعد على تطوير التكنولوجيا وجعلها في متناول الشركات ، مما يؤدي إلى خفض استهلاك الطاقة.

يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تفتح ليس فقط حقبة جديدة من حل المشكلات الحسابية ولكن أيضًا نهج أكثر استدامة وكفاءة في استخدام الطاقة للحوسبة عالية الأداء ، وتسخير قوتها الحاسوبية الهائلة بطريقة صديقة للبيئة. يعد الكم بمستقبل لا تأتي فيه القدرة الحسابية المتزايدة على حساب موارد كوكبنا. هذه هي القوة الحقيقية للحوسبة الكمومية - قوة تتجاوز الكيوبتات والخوارزميات لتشمل الاستدامة وكفاءة الطاقة.