Avantajul energetic al calculatoarelor cuantice – Analiză de știri de calcul de înaltă performanță | în interiorul HPC

De Yuval Boger, director de marketing, QuEra Computing Inc.

În timp ce computerele cuantice vor putea în cele din urmă să rezolve probleme pe care nici un supercomputer clasic nu le poate rezolva, ce se întâmplă atunci când sistemele cuantice se potrivesc doar cu performanța clasică pentru anumite probleme? Care este atunci valoarea cuantică?

Un răspuns convingător: eficiența energetică.

Pe baza datelor din Top500 lista celor mai puternice supercalculatoare din lume, mai jos este consumul de energie, în kilowați, al nr. 1 sistem de clasare pentru fiecare dintre ultimii 20 de ani:

Tabelul și graficul relevă o tendință de creștere a consumului de energie, unele sisteme apropiindu-se de aproape 30 de megawați. Dincolo de puterea totală consumată de acești giganți computaționali, ei produc și căldură substanțială, necesitând energie suplimentară pentru răcire, crescând amprenta totală de energie.

Potrivit US Energy Information Administration, costul mediu al energiei electrice în februarie 2023 pentru clienții comerciali a fost de 12.77 cenți pe kilowatt-oră. Pentru a calcula costul anual al energiei electrice, trebuie mai întâi să convertim consumul de energie al supercomputerului Frontier din kilowați (KW) în kilowați-oră (kWh), apoi să înmulțim cu costul pe kWh:

• Transformarea consumului de energie în kWh pe an: 21,100 KW * 24 ore/zi * 365 zile/an = 184,716,000 kWh/an

• Calcularea costului: 184,716,000 kWh/an * 0.1277 USD/kWh = aproximativ 23,589,392.20 $ pe an

În schimb, știm despre un computer cuantic accesibil publicului cu mai mult de 250 de qubiți care consumă mai puțin de 10 KW, ceea ce reprezintă mai puțin de 0.05% din consumul Frontier. Consumul de energie al sistemului cuantic nu crește direct cu numărul de qubiți, dar chiar și atunci când proiectăm ipotetic la un computer cuantic cu 10,000 de qubiți, estimăm că ar necesita doar 100 KW. Aceasta ar fi în continuare mai puțin de jumătate de procent din consumul de energie al Frontier.

Dacă acel computer cuantic ar putea îndeplini doar 5% din sarcinile pe care le face Frontier, ar putea duce la economii anuale de peste 1 milion de dolari și o reducere a consumului de energie de aproape 10 gigawați-oră pe an.

Bob Sorensen, senior VP de cercetare la Hyperion Research, a remarcat acest lucru la a eveniment recent. „Câte centre HPC sunt interesate de potențialele economii de energie? Răspunsul e simplu. Toate”, a spus el. „Atâta timp cât calculul cuantic poate rămâne în acel interval de kilowați și rămâne cu trei sau patru ordine de mărime sub [HPC-urile clasice], oportunitățile de putere la soluție de aici sunt complet neapreciate în mintea mea cu privire la potențialul acestei tehnologii.”

Auzim adesea de „avantaj cuantic”, atunci când computerele cuantice depășesc omoloagele lor clasice și rezolvă probleme anterior insolubile. Deși acesta este un obiectiv important și nobil, un obiectiv mai atins pe termen scurt ar putea fi paritatea performanței la o fracțiune din consumul de energie. Acest lucru este asemănător cu tranziția de la mașinile pe benzină la vehiculele electrice (EV), unde obiectivul nu este neapărat de a depăși mașinile tradiționale, ci de a oferi o experiență de condus comparabilă, reducând în același timp semnificativ impactul asupra mediului.

Guvernele și organismele de reglementare ar putea avea un rol important de jucat în încurajarea întreprinderilor să adopte computere cuantice ca parte a programelor lor de durabilitate. Ele pot, de exemplu, să creeze politici care să stimuleze utilizarea tehnologiilor eficiente din punct de vedere energetic, cum ar fi oferirea de scutiri fiscale sau subvenții companiilor care investesc în calculul cuantic. Guvernele pot finanța, de asemenea, cercetarea și dezvoltarea în calculul cuantic, ajutând la avansarea tehnologiei și la făcând-o mai accesibilă pentru întreprinderi, reducând consumul de energie.

Calculatoarele cuantice ar putea introduce nu numai o nouă eră a rezolvării problemelor de calcul, ci și o abordare mai durabilă și mai eficientă din punct de vedere energetic pentru calculul de înaltă performanță, valorificând puterea lor imensă de calcul într-un mod ecologic. Quantum promite un viitor în care capacitatea de calcul crescută nu va fi în detrimentul resurselor planetei noastre. Aceasta este adevărata putere a calculului cuantic – o putere care depășește qubiți și algoritmi pentru a include durabilitatea și eficiența energetică.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. Automobile/VE-uri, carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• BlockOffsets. Modernizarea proprietății de compensare a mediului. Accesați Aici.
• Sursa: https://insidehpc.com/2023/06/the-energy-advantage-of-quantum-computers/