آینده محاسبات چگونه است؟ محاسبات زاپاتا ممکن است در «محاسبات بزرگ» پاسخی داشته باشد

آینده محاسبات چگونه است؟ محاسبات زاپاتا ممکن است در «محاسبات بزرگ» پاسخی داشته باشد

به گفته زاپاتا، عصر محاسبات بزرگ، فناوری کوانتومی را با پیشرفت‌های دیگر ترکیب می‌کند تا محاسبات را به سطح جدیدی برساند.
By کنا هیوز-کستلبری ارسال شده در 16 فوریه 2023

مانند بسیاری از شرکت های محاسبات کوانتومی پیشرو در جهان، زاپاتا کامپوتینg در مورد چگونگی همزیستی محاسبات کوانتومی با محاسبات کلاسیک بسیار فکر کرده است. جی لیو، معاون محصول و تیمش در حال آماده شدن برای عصری هستند که آن را "محاسبات بزرگ" می نامند.یک دوره جایی که فناوری کوانتومی و کلاسیک در یک سیستم ترکیبی با هم کار خواهند کرد.

تعریف محاسبات بزرگ

همانطور که لیو توضیح داد، Big Compute پیشرفت طبیعی دو دوره قبلی توسعه فناوری محاسبات است. اول، داده های بزرگ وجود داشت. تحولات از جمله ابر و "اینترنت از چیزهایی کهسازمان ها و شرکت ها را قادر می سازد تا حجم عظیمی از داده ها را تجزیه و تحلیل، ذخیره و به اشتراک بگذارند. دسترسی به این داده ها زمینه را برای مرحله بعدی تکامل فراهم می کند: تکامل الگوریتم هایی برای پردازش این داده ها.

لیو از این دوره به عنوان عصر "مدل های بزرگ" یاد می کند. در اینجا، لیو الگوریتم ها را می بیند - به طور خاص فراگیری ماشین مدل‌ها - پیشرفته‌تر شدن و کمک به سازمان‌ها برای به دست آوردن بینش معنی‌دارتر از داده‌های خود، که می‌توانند از آن برای اطلاع‌رسانی تصمیمات تجاری خود استفاده کنند، به عنوان مثال در قالب تحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده یا تجویزی. به نظر می رسد که این مورد در مورد الگوریتم های کوانتومی نیز صادق است، زیرا بسیاری از شرکت ها در حال توسعه الگوریتم های کوانتومی هستند که می توانند برای بهینه سازی حل مسئله و سایر فرآیندها استفاده شوند.

اما همانطور که این الگوریتم ها قدرتمندتر می شوند، قدرت محاسباتی بیشتری نیز می طلبند. این امر مستلزم مرحله سوم تکامل است: تکامل سخت افزار. لیو می‌گوید این عصر محاسبات بزرگ است. او معتقد است این سومین تکامل است که محاسبات کوانتومی بیشترین تأثیر را خواهد داشت.

برخلاف نرم‌افزار و الگوریتم‌ها، لیو پیش‌بینی می‌کند که وجود خواهد داشت تنگنا در توسعه سخت‌افزار، زیرا دستگاه‌های محاسبات فیزیکی تنها می‌توانند انرژی زیادی تولید کنند. قانون مورکه باعث پیشرفت در قدرت محاسباتی در چند دهه گذشته شد، در نهایت با رسیدن ترانزیستورها به نقطه ای که از نظر فیزیکی کوچکتر نمی شوند، به دیوار برخورد می کند. لیو گفت: «قدرت محاسباتی کم کم گیر می کند. "و محاسبات کوانتومی کلیدی برای از بین بردن آن است." برای غلبه بر تنگنا در قدرت محاسباتی، لیو و تیم در Zapata Computing یک سیستم محاسباتی را در نظر می‌گیرند که دستگاه‌های محاسباتی کلاسیک مانند GPU، CPU و دستگاه‌های محاسباتی کوانتومی در حال ظهور را ترکیب می‌کند.

برای اتصال این بسیاری از دستگاه‌های مختلف، به لایه‌ای از ارکستراسیون نیاز است، که در آن نرم‌افزار می‌تواند وظایف را به دستگاه‌های محاسباتی خاص که برای اجرای آنها مناسب‌تر هستند، چه کلاسیک یا کوانتومی، تعریف و واگذار کند. ترکیب دستگاه‌های محاسباتی کلاسیک و کوانتومی سیستم قدرتمندی را ایجاد می‌کند که می‌تواند قدرت محاسباتی را به روش‌های جدید افزایش دهد. لیو گفت: «الگوریتم‌های کوانتومی یا دستگاه‌های کوانتومی به تنهایی نمی‌توانند مشکلات بزرگ را حل کنند. این مشکلات به سیستمی از دستگاه های ترکیبی و یک لایه نرم افزاری هوشمند نیاز دارند تا جریان داده ها و اجرای الگوریتم ها را در پشتوانه های سخت افزاری مختلف تنظیم کند.

برای سرعت بخشیدن به عصر Big Compute، لیو و تیم محاسباتی Zapata در حال توسعه پلت فرم نرم افزار کوانتومی ترکیبی خود هستند. ارکستر، که بین چندین دستگاه محاسباتی مختلف، چه کوانتومی و چه کلاسیک، رابط خواهد داشت. این سیستم همچنین به اندازه کافی منعطف خواهد بود تا با انواع مختلف کامپیوترهای کوانتومی (فوتونیکی، ابررسانا، اتم خنثی، و غیره)، علاوه بر دستگاه های کوانتومی آینده، یکپارچه شود. این اجازه می دهد تا جریان های کاری حل مسئله با پیشرفت های آینده در سخت افزار سازگار باشد.

لیو اکوسیستم کوانتومی فعلی را تا حدودی بین توسعه نرم افزار و سخت افزار تقسیم می کند و امیدوار است که محاسبات زاپاتا و چارچوب محاسبات بزرگ بتوانند این شکاف را پر کنند. لیو اظهار داشت: «مردم اکنون برای آزمایش و امتحان به آن نیاز دارند. از آنجایی که تکه تکه‌ای که لیو می‌بیند تنها منجر به شکاف‌های بیشتر و کمبود استعدادهای شدیدتر می‌شود، لیو معتقد است که Orquestra می‌تواند به حل این مشکلات کمک کند و به نوبه خود به تکامل اکوسیستم کوانتومی به یک جامعه نزدیک‌تر کمک کند. لیو افزود: «ما در حال ساختن یک ابزار اتصال، میان افزار نه تنها بین دستگاه های کلاسیک و کوانتومی، بلکه بین سخت افزار هیبریدی و نرم افزار هیبریدی هستیم».

کنا هیوز-کستلبری نویسنده کارکنان Inside Quantum Technology و ارتباط دهنده علوم در JILA (شرکتی بین دانشگاه کلرادو بولدر و NIST) است. ضربات نویسندگی او شامل فناوری عمیق، متاورس و فناوری کوانتومی است.

تمبر زمان:

بیشتر از درون فناوری کوانتومی