چگونه مراکز HPC می توانند اکنون حرکت به سمت کوانتوم را آغاز کنند - تحلیل اخبار محاسباتی با کارایی بالا | داخل HPC

اثر مارک متینگلی اسکات، کوانتومی برلیانس

محاسبات کوانتومی و فناوری کوانتومی قول می دهند که هر صنعتی را تحت تأثیر قرار دهد. با این حال، یک کامپیوتر کوانتومی که قادر به پردازش داده‌ها بهتر و سریع‌تر از یک کامپیوتر کلاسیک باشد - به روشی عملی برای حل چالش‌های دنیای واقعی - در دسترس نیست. هنوز.

یک چالش برای ارائه‌دهندگان کوانتومی این است که به مراکز محاسباتی با کارایی بالا، مراکز ابررایانه‌ها، شرکت‌ها، دولت‌ها و سایر مشتریان بالقوه اطمینان دهند که زمان شروع سفر کوانتومی آنها در حال حاضر است، پیش از محاسبات کوانتومی مفید تجاری.

برای شروع، بهترین مرکز HPC و مشتریان آن است که از یک استراتژی کوانتومی کوچک و افزایشی استفاده کنند. راه حلی که می تواند با بهبود فناوری، شروعی در حال اجرا و سادگی را برای مقیاس بندی فراهم کند، برای مشتریانی که مشتاق به دستیابی به کاربرد کوانتومی قبل از رقبای خود هستند یا انتظار دارند محاسبات کوانتومی در آینده (نزدیک) به یک فناوری بسیار تأثیرگذار تبدیل شود، بهینه خواهد بود.

مراکز HPC و ابر محاسباتی باید هر چه زودتر کاوش کوانتومی را آغاز کنند. کاربران به زودی – یا در حال حاضر – انتظار دارند که این مراکز آزمایش و آماده شدن برای عصر کوانتومی را آغاز کنند. آنچه آنها و شرکت هایشان می خواهند محاسبات کوانتومی با کمترین پیچیدگی و هزینه ممکن است.

روش های کوانتومی، مانند ابررسانا، بسیار گران هستند. از آنجایی که گرما باعث ایجاد خطا در کیوبیت ها می شود، این بلوک های سازنده کوانتومی باید تا نزدیک صفر مطلق در یخچال نگهداری شوند که به مقادیر زیادی انرژی نیاز دارد. هزینه های محاسباتی مرتبط با این مین فریم های بزرگ به طور تصاعدی در کنار سرعت محاسباتی به دست آمده افزایش می یابد.

مشتریان احتمالاً انتظار دارند که مراکز HPC آنها بار یک رایانه کوانتومی در محل را حمل کنند که از امکانات ترکیبی کلاسیک کوانتومی به نفع آنها استفاده کند. با این حال، مراکز HPC و ابررایانه‌ها می‌خواهند روشی را در نظر بگیرند که بتواند راه‌حلی با قابلیت استقرار آسان و در محل ارائه دهد.

سیستم‌های کوانتومی که قابل نصب روی قفسه هستند و در دمای اتاق کار می‌کنند، در حالی که به طور گسترده دیده نمی‌شوند یا شناخته شده‌اند، وجود دارند و می‌توانند بر اساس علایق رشد مشتریان HPC مقیاس شوند. این سیستم ها از عیوب الماس مصنوعی برای کنترل اسپین مکانیکی کوانتومی استفاده می کنند. مراکز خالی نیتروژن در این الماس ها برای دستکاری الکترون ها برای ایجاد کیوبیت مناسب هستند. شبکه‌های الماسی می‌توانند کیوبیت‌های چرخشی هسته‌ای را در برابر گرما و سایر تداخل‌های محیطی یا «صدا» بدون هیچ خنک‌کننده‌ای عایق کنند.

شتاب دهنده های کوانتومی الماس مصنوعی طولانی ترین زمان انسجام را در بین هر حالت کوانتومی دمای اتاق ارائه می دهند. کیوبیت ها می توانند در هر جایی که یک کامپیوتر کلاسیک می تواند کار کند. این رویکرد محاسبات کوانتومی بدون ابر را در جایی که مورد نیاز است امکان پذیر می کند - جایی که به تبرید شدید، لیزرهای پیچیده، سیستم های خلاء و جداسازی از رایانه های کلاسیک نیازی نیست، و در جایی که این عوامل در زمان مقیاس بندی مطرح هستند.

کوانتوم الماس جدولی را برای مراکز ابر محاسباتی کلاسیک-کوانتومی هیبرید شده با نزدیکی فوری تنظیم می کند. با پیشرفت فناوری، این مراکز می‌توانند برای استقرار شتاب‌دهنده‌های کوانتومی موازی گسترده برنامه‌ریزی کنند و برای ارائه محاسبات مشترک قدرتمند با چندین نوع معماری تراشه آماده شوند.

شرکت هایی در زمینه هایی که مدت هاست پذیرندگان اولیه کوانتوم هستند - از جمله لجستیک، تحرک، تولید، داروسازی و علم مواد - به زودی به دنبال ارائه دهندگان HPC خود برای ارائه راه حل های ترکیبی کلاسیک-کوانتومی خواهند بود. برای مراکز HPC بسیار مهم است که هم اکنون بررسی های لازم را انجام دهند و بهترین راه را برای رفع نیازهای مشتریان خود درک کنند.

دکتر مارک ماتینگلی اسکات، مدیر ارشد درآمد Quantum Brilliance، یادگیری انسان و ماشین را در موسسه علوم شناختی در دانشگاه اسنابروک تدریس می کند، مدیر موسسه فرانکفورت برای رسانه های جدید و یکی از اعضای ارشد IEEE، و دارای بیش از 30 سال تجربه در زمینه فناوری تجاری و تحقیقات، که بسیاری از آنها با IBM هستند.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://insidehpc.com/2023/12/how-hpc-centers-can-start-the-move-to-quantum-now/