Πώς φαίνεται το μέλλον των υπολογιστών; Η Zapata Computing μπορεί να έχει μια απάντηση στο "Big Compute"

Πώς φαίνεται το μέλλον των υπολογιστών; Η Zapata Computing μπορεί να έχει μια απάντηση στο "Big Compute"

Η εποχή του Big Compute, σύμφωνα με τον Zapata, θα συνδυάσει την κβαντική τεχνολογία με άλλες εξελίξεις για να φέρει τους υπολογιστές σε ένα εντελώς νέο επίπεδο.
By Kenna Hughes-Castleberry δημοσιεύτηκε 16 Φεβρουαρίου 2023

Όπως πολλές κορυφαίες εταιρείες κβαντικών υπολογιστών παγκοσμίως, Zapata ComputinΟ g έχει σκεφτεί πολύ πώς θα συνυπάρχει ο κβαντικός υπολογισμός με τον κλασικό υπολογισμό. Τζέι Λιου, Αντιπρόεδρος Προϊόντος και η ομάδα του προετοιμάζονται για την εποχή που αποκαλούν «Big Compute»—μια εποχή όπου η κβαντική και η κλασική τεχνολογία θα συνεργαστούν σε ένα υβριδικό σύστημα.

Ορισμός του μεγάλου υπολογισμού

Όπως εξήγησε ο Liu, το Big Compute είναι η φυσική εξέλιξη από δύο προηγούμενες εποχές ανάπτυξης τεχνολογίας υπολογιστών. Πρώτον, υπήρχαν τα Big Data. Εξελίξεις συμπεριλαμβανομένου του cloud και του "Ίντερνετ των πραγμάτωνέδωσε τη δυνατότητα σε οργανισμούς και εταιρείες να αναλύουν, να αποθηκεύουν και να μοιράζονται τεράστιους όγκους δεδομένων. Η προσβασιμότητα αυτών των δεδομένων έθεσε τις βάσεις για την επόμενη φάση εξέλιξης: την εξέλιξη των αλγορίθμων για την επεξεργασία αυτών των δεδομένων.

Ο Liu αναφέρεται σε αυτό ως την εποχή των «Μεγάλων Μοντέλων». Εδώ, ο Liu βλέπει αλγόριθμους — συγκεκριμένα μάθηση μηχανής μοντέλα — γίνονται πιο προηγμένοι και βοηθώντας τους οργανισμούς να αποκτήσουν πιο ουσιαστικές γνώσεις από τα δεδομένα τους, τις οποίες στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να ενημερώσουν τις επιχειρηματικές τους αποφάσεις, για παράδειγμα με τη μορφή προγνωστικών ή προκαθοριστικών αναλυτικών στοιχείων. Αυτό φαίνεται να ισχύει και για τους κβαντικούς αλγόριθμους, καθώς πολλές εταιρείες εργάζονται για την ανάπτυξη κβαντικών αλγορίθμων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση της επίλυσης προβλημάτων και άλλων διαδικασιών.

Αλλά καθώς αυτοί οι αλγόριθμοι γίνονται πιο ισχυροί, απαιτούν επίσης περισσότερη υπολογιστική ισχύ. Αυτό απαιτεί ένα τρίτο στάδιο στην εξέλιξη: την εξέλιξη του υλικού. Αυτή, λέει ο Liu, είναι η εποχή του Big Compute. Πιστεύει ότι είναι αυτή η τρίτη εξέλιξη όπου ο κβαντικός υπολογισμός θα έχει τη μεγαλύτερη επίδραση.

Σε αντίθεση με το λογισμικό και τους αλγόριθμους, ο Liu προβλέπει ότι θα υπάρξει σημαντική συμφόρησης στην ανάπτυξη υλικού, καθώς οι φυσικές υπολογιστικές συσκευές μπορούν να παράγουν μόνο τόση ισχύ. Νόμος του Moore, που τροφοδότησε τις προόδους στην υπολογιστική ισχύ τις τελευταίες δεκαετίες, τελικά χτυπά σε τοίχο καθώς τα τρανζίστορ φτάνουν στο σημείο όπου φυσικά δεν μπορούν να μικρύνουν. "Η υπολογιστική ισχύς κολλάει σιγά σιγά", είπε ο Liu. «Και ο κβαντικός υπολογισμός είναι το κλειδί για να τον ξεκολλήσει». Για να ξεπεράσουν το σημείο συμφόρησης στην υπολογιστική ισχύ, ο Liu και η ομάδα της Zapata Computing οραματίζονται ένα υπολογιστικό σύστημα που συνδυάζει κλασικές υπολογιστικές συσκευές, όπως GPU, CPU και αναδυόμενες συσκευές κβαντικής υπολογιστικής.

Για να συνδέσετε αυτές τις πολλές διαφορετικές συσκευές, θα χρειαστεί ένα επίπεδο ενορχήστρωσης, όπου το λογισμικό μπορεί να ορίσει και να αναθέσει εργασίες στις συγκεκριμένες υπολογιστικές συσκευές που είναι καταλληλότερες για την εκτέλεσή τους, είτε αυτές είναι κλασικές είτε κβαντικές. Ο συνδυασμός κλασικών και κβαντικών υπολογιστικών συσκευών δημιουργεί ένα ισχυρό σύστημα που θα μπορούσε να ενισχύσει την υπολογιστική ισχύ με νέους τρόπους. «Οι κβαντικοί αλγόριθμοι ή οι κβαντικές συσκευές δεν μπορούν να λύσουν μεγάλα προβλήματα από μόνες τους», δήλωσε ο Liu. «Αυτά τα προβλήματα χρειάζονται ένα σύστημα υβριδικών συσκευών και ένα ευφυές επίπεδο λογισμικού για να ενορχηστρώσει τη ροή δεδομένων και την εκτέλεση αλγορίθμων σε διαφορετικά backends υλικού».

Για να επιταχύνουν την εποχή του Big Compute, ο Liu και η ομάδα Zapata Computing αναπτύσσουν την υβριδική τους κβαντική πλατφόρμα λογισμικού Ορχήστρα, το οποίο θα διασυνδέεται μεταξύ των πολλαπλών διαφορετικών υπολογιστικών συσκευών, τόσο κβαντικών όσο και κλασικών. Αυτό το σύστημα θα είναι επίσης αρκετά ευέλικτο ώστε να ενσωματώνεται με διαφορετικούς τύπους κβαντικών υπολογιστών (φωτονικοί, υπεραγώγιμοι, ουδέτερο άτομο και άλλα), εκτός από μελλοντικές κβαντικές συσκευές. Αυτό θα επέτρεπε στις ροές εργασίας επίλυσης προβλημάτων να είναι συμβατές με μελλοντικές εξελίξεις στο υλικό.

Ο Liu βλέπει το τρέχον κβαντικό οικοσύστημα να είναι κάπως κατακερματισμένο μεταξύ λογισμικού και ανάπτυξης υλικού και ελπίζει ότι το Zapata Computing και το πλαίσιο Big Compute μπορούν να γεφυρώσουν αυτό το χάσμα. «Οι άνθρωποι το χρειάζονται τώρα για να πειραματιστούν και να δοκιμάσουν», σχολίασε ο Liu. Καθώς ο κατακερματισμός που βλέπει ο Liu θα οδηγήσει μόνο σε περαιτέρω διχασμούς και πιο ακραίες ελλείψεις ταλέντων, ο Liu πιστεύει ότι η Orquestra μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση αυτών των προβλημάτων και, με τη σειρά της, να βοηθήσει στην εξέλιξη του κβαντικού οικοσυστήματος σε μια πιο στενή κοινότητα. Ο Liu πρόσθεσε, «Χτίζουμε ένα εργαλείο σύνδεσης, ενδιάμεσο λογισμικό όχι μόνο μεταξύ κλασικών και κβαντικών συσκευών, αλλά και μεταξύ υβριδικού υλικού και υβριδικού λογισμικού».

Ο Kenna Hughes-Castleberry είναι συγγραφέας προσωπικού στο Inside Quantum Technology και Επιστήμονας Επικοινωνίας στο JILA (μια συνεργασία μεταξύ του Πανεπιστημίου του Κολοράντο Boulder και του NIST). Τα συγγραφικά της beats περιλαμβάνουν τη βαθιά τεχνολογία, το μετασύμπαν και την κβαντική τεχνολογία.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Μέσα στην Κβαντική Τεχνολογία