Den energimæssige fordel ved kvantecomputere – Nyhedsanalyse af højtydende computere | inde i HPC

Af Yuval Boger, Chief Marketing Officer, QuEra Computing Inc.

Mens kvantecomputere i sidste ende vil være i stand til at løse problemer, som ingen klassisk supercomputer kan, hvad sker der, når kvantesystemer blot matcher classics ydeevne for visse problemer? Hvad er kvanteværdien så?

Et overbevisende svar: energieffektivitet.

Baseret på data fra Top500 liste over verdens mest kraftfulde supercomputere, nedenfor er energiforbruget, i kilowatt, af nr. 1 rangeret system for hvert af de seneste 20 år:

Tabellen og grafen viser en stigende tendens i energiforbruget, hvor nogle systemer nærmer sig næsten 30 megawatt. Ud over den rene strøm, der forbruges af disse beregningsmæssige giganter, producerer de også betydelig varme, hvilket nødvendiggør yderligere energi til afkøling, hvilket øger de samlede energifodspor.

Ifølge US Energy Information Administration var den gennemsnitlige elpris i februar 2023 for erhvervskunder 12.77 cent per kilowatttime. For at beregne de årlige elomkostninger skal vi først konvertere Frontier-supercomputerens strømforbrug fra kilowatt (KW) til kilowatt-timer (kWh), og derefter gange med prisen pr. kWh:

• Konvertering af strømforbrug til kWh om året: 21,100 KW * 24 timer/dag * 365 dage/år = 184,716,000 kWh/år

• Beregning af omkostningerne: 184,716,000 kWh/år * $0.1277/kWh = ca. $ 23,589,392.20 pr

Derimod kender vi til en offentligt tilgængelig kvantecomputer med mere end 250 qubits, der forbruger mindre end 10 KW, hvilket er mindre end 0.05 procent af Frontiers forbrug. Kvantesystemets energiforbrug skalerer ikke direkte med antallet af qubits, men selv når vi hypotetisk projicerer til en kvantecomputer med 10,000 qubits, vurderer vi, at det kun ville kræve 100 KW. Dette ville stadig være mindre end en halv procent af Frontiers strømforbrug.

Hvis den kvantecomputer kun kunne udføre 5 procent af de opgaver, som Frontier udfører, kan det resultere i årlige besparelser på over 1 million dollars og en reduktion i energiforbruget på næsten 10 gigawatt-timer om året.

Bob Sorensen, Senior VP of Research hos Hyperion Research, bemærkede dette ved en nylig begivenhed. “Hvor mange HPC-centre er interesserede i potentielle energibesparelser? Svaret er enkelt. Alle sammen”, sagde han. "Så længe kvantecomputere kan forblive i det kilowatt-område og forblive tre eller fire størrelsesordener under [klassiske HPC'er], er mulighederne for power-to-løsning her fuldstændig upåskønnede i mit sind om potentialet for denne teknologi."

Vi hører ofte om "kvantefordele", når kvantecomputere udkonkurrerer deres klassiske modstykker og løser tidligere vanskelige problemer. Selvom dette er et vigtigt og ædelt mål, kunne et mere opnåeligt kortsigtet mål være præstationsparitet på en brøkdel af energiforbruget. Dette er beslægtet med overgangen fra benzindrevne biler til elbiler (EV'er), hvor målet ikke nødvendigvis er at udkonkurrere traditionelle biler, men at give en sammenlignelig køreoplevelse og samtidig reducere miljøbelastningen markant.

Regeringer og tilsynsorganer kan have en vigtig rolle at spille i at tilskynde virksomheder til at indføre kvantecomputere som en del af deres bæredygtighedsprogrammer. De kan for eksempel skabe politikker, der tilskynder til brugen af ​​energieffektive teknologier, såsom at tilbyde skattelettelser eller tilskud til virksomheder, der investerer i kvantecomputere. Regeringer kan også finansiere forskning og udvikling inden for kvantecomputere, der hjælper med at fremme teknologien og gøre den mere tilgængelig for virksomheder, hvilket reducerer energiforbruget.

Kvantecomputere kunne ikke kun indlede en ny æra med beregningsmæssig problemløsning, men også en mere bæredygtig, energieffektiv tilgang til højtydende computere, der udnytter deres enorme beregningskraft på en miljøvenlig måde. Quantum lover en fremtid, hvor øget beregningskapacitet ikke kommer på bekostning af vores planets ressourcer. Dette er den sande kraft ved kvanteberegning – en kraft, der rækker ud over qubits og algoritmer til at inkludere bæredygtighed og energieffektivitet.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
• PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
• PlatoESG. Automotive/elbiler, Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
• BlockOffsets. Modernisering af miljømæssig offset-ejerskab. Adgang her.
• Kilde: https://insidehpc.com/2023/06/the-energy-advantage-of-quantum-computers/