Como os centros de HPC podem iniciar a mudança para Quantum agora – análise de notícias sobre computação de alto desempenho | internoHPC

por Mark Mattingley-Scott, Brilho Quântico

A computação quântica e a tecnologia quântica prometem atingir todos os setores. No entanto, não está disponível um computador quântico capaz de processar dados melhor e mais rapidamente do que um computador clássico – de uma forma prática para resolver desafios do mundo real. Ainda.

Um desafio para os fornecedores quânticos é garantir aos centros de computação de alto desempenho, centros de supercomputação, empresas, governos e outros potenciais clientes que o momento de iniciar a sua jornada quântica é agora, antes da computação quântica comercialmente útil.

Para começar, é melhor que o centro de HPC e seus clientes optem por uma estratégia quântica pequena e incremental. Uma solução que possa fornecer um início rápido e simplicidade para escalar à medida que a tecnologia melhora seria ideal para clientes que desejam obter utilidade quântica antes de seus concorrentes ou que esperam que a computação quântica se torne uma tecnologia de alto impacto no futuro (próximo).

Os centros de HPC e de supercomputação devem começar a explorar a tecnologia quântica o mais rápido possível. Os usuários esperam em breve – ou já esperam – que esses centros comecem a testar e se preparar para a era quântica. O que eles e as suas empresas irão querer é a computação quântica com o mínimo de complexidade e custo possível.

As modalidades quânticas, como a supercondutora, são proibitivamente caras. Como o calor causa erros nos qubits, esses blocos de construção quânticos devem ser refrigerados até perto do zero absoluto, o que requer enormes quantidades de energia. Os custos de computação associados a esses grandes mainframes aumentarão exponencialmente junto com a velocidade de computação obtida.

Os clientes provavelmente esperarão que seus centros de HPC carreguem a carga de um computador quântico no local que aproveitaria as possibilidades híbridas quânticas clássicas em seu benefício. Dito isto, os centros de HPC e de supercomputação vão querer considerar uma modalidade capaz de oferecer uma solução local fácil de implantar.

Embora não sejam tão amplamente vistos ou conhecidos, os sistemas quânticos montáveis ​​em rack e que operam em temperatura ambiente existem e podem ser dimensionados de acordo com os interesses de crescimento dos clientes de HPC. Esses sistemas utilizam os defeitos dos diamantes sintéticos para controlar o spin da mecânica quântica. Os centros de vacância de nitrogênio nesses diamantes são adequados para manipular elétrons para criar um qubit. As redes de diamante podem isolar qubits de spin nuclear do calor e outras interferências ambientais, ou “ruído”, sem qualquer resfriamento.

Os aceleradores quânticos de diamante sintético oferecem o tempo de coerência mais longo de qualquer estado quântico à temperatura ambiente. Os qubits podem operar em qualquer lugar que um computador clássico possa. Esta abordagem permite a computação quântica sem nuvens onde ela é necessária – onde a refrigeração extrema, lasers complexos, sistemas de vácuo e separação de computadores clássicos não são necessários, e onde esses fatores são discutíveis quando chega a hora de escalar.

Diamond quantum prepara o cenário para centros de supercomputação quântica clássica hibridados e de proximidade imediata. À medida que a tecnologia avança, estes centros podem planear a expansão para a implementação de aceleradores quânticos massivamente paralelizados e preparar-se para fornecer co-computação poderosa com vários tipos de arquitecturas de chips.

Empresas em áreas há muito consideradas adotantes iniciais da tecnologia quântica – incluindo logística, mobilidade, manufatura, indústria farmacêutica e ciência de materiais – em breve recorrerão a seus fornecedores de HPC para oferecer soluções híbridas quânticas clássicas. É fundamental que os centros de HPC realizem a devida diligência agora e entendam o melhor caminho a seguir para atender às necessidades de seus clientes.

Mark Mattingley-Scott, Diretor de Receitas da Quantum Brilliance, ensina aprendizado humano e de máquina no Instituto de Ciência Cognitiva da Universidade de Osnabrück, é diretor do Instituto de Novas Mídias de Frankfurt e membro sênior do IEEE, e tem mais de 30 anos de experiência em tecnologia comercial e pesquisa, muitos deles na IBM.

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• Fonte: https://insidehpc.com/2023/12/how-hpc-centers-can-start-the-move-to-quantum-now/