A kvantumszámítógépek energiaelőnye – Nagy teljesítményű számítástechnikai hírek elemzése | belül HPC

Írta: Yuval Boger, marketing igazgató Quera Computing Inc.

Míg a kvantumszámítógépek végső soron képesek lesznek olyan problémákat megoldani, amelyeket egyetlen klasszikus szuperszámítógép sem tud, de mi történik akkor, ha a kvantumrendszerek pusztán megfelelnek a klasszikus teljesítményének bizonyos problémák esetén? Mi akkor a kvantum értéke?

Egy meggyőző válasz: energiahatékonyság.

A Top500 A világ legerősebb szuperszámítógépeinek listája, az alábbiakban a 1. sz. 20 rangsorolt ​​rendszer az elmúlt XNUMX év mindegyikéhez:

A táblázat és a grafikon az energiafogyasztás növekvő tendenciáját mutatja, egyes rendszerek közel 30 megawattot. A számítástechnikai behemótok által fogyasztott puszta teljesítményen túl jelentős hőt is termelnek, ami további energiát igényel a hűtéshez, ami növeli az általános energialábnyomot.

Az Egyesült Államok Energiainformációs Hivatala szerint 2023 februárjában a kereskedelmi fogyasztók átlagos villamosenergia-költsége 12.77 cent volt kilowattóránként. Az éves villamosenergia-költség kiszámításához először át kell számítanunk a Frontier szuperszámítógép energiafogyasztását kilowattról (KW) kilowattórára (kWh), majd meg kell szorozni a kWh-ra jutó költséggel:

• Az energiafogyasztás átszámítása kWh/évre: 21,100 24 KW * 365 óra/nap * 184,716,000 nap/év = XNUMX XNUMX XNUMX kWh/év

• A költség kiszámítása: 184,716,000 0.1277 XNUMX kWh/év * XNUMX USD/kWh = hozzávetőlegesen $ 23,589,392.20 évente

Ezzel szemben tudunk egy nyilvánosan elérhető, több mint 250 qubites kvantumszámítógépről, amely 10 KW-nál kevesebbet fogyaszt, ami kevesebb, mint a Frontier fogyasztásának 0.05 százaléka. A kvantumrendszer energiafelhasználása nem skálázódik közvetlenül a qubitek számával, de még akkor is, ha hipotetikusan egy 10,000 100 qubites kvantumszámítógépre vetítjük, becsléseink szerint csak XNUMX KW-ot igényel. Ez még mindig kevesebb, mint fél százaléka lenne a Frontier áramfogyasztásának.

Ha ez a kvantumszámítógép a Frontier által elvégzett feladatoknak csak 5 százalékát tudná elvégezni, az éves szinten több mint 1 millió dolláros megtakarítást és közel 10 gigawattórás energiafogyasztás-csökkenést eredményezhetne.

Bob Sorensen, a Hyperion Research kutatási részlegének vezető alelnöke megjegyezte ezt a legutóbbi esemény. „Hány HPC-központ érdeklődik a potenciális energiamegtakarítás iránt? A válasz egyszerű. Mindegyiket” – mondta. „Amíg a kvantumszámítás ebben a kilowatt-tartományban tud maradni, és három-négy nagyságrenddel a [klasszikus HPC-k] alatt marad, addig az energia-megoldásban rejlő lehetőségeket egyáltalán nem értékelem a technológiában rejlő lehetőségeket illetően.”

Gyakran hallunk „kvantumelőnyről”, amikor a kvantumszámítógépek felülmúlják klasszikus társaikat, és megoldanak korábban megoldhatatlan problémákat. Noha ez egy fontos és nemes cél, egy elérhetőbb rövid távú cél lehet a teljesítményparitás az energiafogyasztás töredékén. Ez hasonló a benzinüzemű autókról az elektromos járművekre (EV-k) való átálláshoz, ahol nem feltétlenül a hagyományos autók jobb teljesítménye a cél, hanem az, hogy összehasonlítható vezetési élményt nyújtsanak, miközben jelentősen csökkentik a környezetterhelést.

A kormányok és szabályozó testületek fontos szerepet játszhatnak abban, hogy a vállalkozásokat arra ösztönözzék, hogy fenntarthatósági programjaik részeként alkalmazzák a kvantumszámítógépeket. Például olyan politikákat hozhatnak létre, amelyek ösztönzik az energiahatékony technológiák használatát, például adókedvezményeket vagy támogatásokat kínálnak a kvantumszámítástechnikába befektető vállalatoknak. A kormányok finanszírozhatják a kvantumszámítástechnikával kapcsolatos kutatást és fejlesztést is, ezzel is hozzájárulva a technológia fejlődéséhez és a vállalkozások számára elérhetőbbé tételéhez, csökkentve ezzel az energiafogyasztást.

A kvantumszámítógépek nemcsak a számítási problémamegoldás új korszakát nyithatják meg, hanem a nagy teljesítményű számítástechnika fenntarthatóbb, energiahatékonyabb megközelítését is, amely hatalmas számítási teljesítményüket környezetbarát módon hasznosítja. A kvantum olyan jövőt ígér, ahol a megnövekedett számítási kapacitás nem megy bolygónk erőforrásainak rovására. Ez a kvantumszámítás igazi ereje – egy olyan teljesítmény, amely túlmutat a qubiteken és az algoritmusokon, és magában foglalja a fenntarthatóságot és az energiahatékonyságot is.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• PlatoESG. Autóipar / elektromos járművek, Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
• BlockOffsets. A környezetvédelmi ellentételezési tulajdon korszerűsítése. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://insidehpc.com/2023/06/the-energy-advantage-of-quantum-computers/