Енергетичні переваги квантових комп’ютерів – Аналіз новин про високопродуктивні обчислення | всередині HPC

Юваль Богер, директор з маркетингу, QuEra Computing Inc.

Хоча квантові комп’ютери зрештою зможуть вирішувати проблеми, яких не зможе жоден класичний суперкомп’ютер, що станеться, якщо квантові системи просто зрівняються з продуктивністю класичних для певних проблем? Тоді яке значення кванта?

Одна переконлива відповідь: енергоефективність.

На основі даних з Top500 список найпотужніших суперкомп’ютерів у світі, нижче наведено споживання енергії в кіловатах. 1 рейтингова система за останні 20 років:

Таблиця та графік показують тенденцію до зростання споживання енергії, причому потужність деяких систем наближається до 30 мегават. Крім простої потужності, яку споживають ці обчислювальні гіганти, вони також виробляють значну кількість тепла, що потребує додаткової енергії для охолодження, підвищуючи загальні енергетичні сліди.

За даними Управління енергетичної інформації США, середня вартість електроенергії в лютому 2023 року для комерційних клієнтів становила 12.77 центів за кіловат-годину. Щоб розрахувати річну вартість електроенергії, нам спочатку потрібно перетворити енергоспоживання суперкомп’ютера Frontier з кіловат (КВт) на кіловат-годин (кВт-год), а потім помножити на вартість кВт-год:

• Перетворення споживаної електроенергії в кВт-год на рік: 21,100 24 кВт * 365 години на добу * 184,716,000 днів на рік = XNUMX XNUMX XNUMX кВт-год на рік

• Розрахунок вартості: 184,716,000 0.1277 XNUMX кВт-год/рік * XNUMX дол. США/кВт-год = приблизно $ 23,589,392.20 на рік

На відміну від цього, ми знаємо про загальнодоступний квантовий комп’ютер із понад 250 кубітами, який споживає менше 10 кВт, що становить менше 0.05 відсотка від споживання Frontier. Споживання енергії квантовою системою не залежить безпосередньо від кількості кубітів, але навіть якщо ми гіпотетично спроектуємо квантовий комп’ютер із 10,000 100 кубітів, за нашими оцінками, для цього знадобиться лише XNUMX кВт. Це буде менше ніж піввідсотка споживання енергії Frontier.

Якби цей квантовий комп’ютер міг виконувати лише 5 відсотків завдань, які виконує Frontier, це могло б призвести до щорічної економії понад 1 мільйона доларів США та скорочення споживання енергії майже на 10 гігават-годин на рік.

Боб Соренсен, старший віце-президент з досліджень у Hyperion Research, зазначив про це на a недавня подія. «Скільки HPC-центрів зацікавлені в потенціалі енергозбереження? Відповідь проста. Усі», – сказав він. «Поки квантові обчислення можуть залишатися в цьому кіловатному діапазоні та залишатися на три-чотири порядки нижче [класичних HPC], на мій погляд, потенціал цієї технології абсолютно недооцінений можливостями «потужності до рішення».

Ми часто чуємо про «квантову перевагу», коли квантові комп’ютери перевершують своїх класичних аналогів і вирішують раніше нерозв’язні проблеми. Хоча це важлива та благородна мета, більш досяжною найближчою метою може бути паритет продуктивності за частки споживання енергії. Це схоже на перехід від бензинових автомобілів до електромобілів (EV), де мета не обов’язково перевершити традиційні автомобілі, а забезпечити порівнянний досвід водіння при значному зниженні впливу на навколишнє середовище.

Уряди та регулюючі органи можуть зіграти важливу роль у заохоченні компаній використовувати квантові комп’ютери як частину своїх програм сталого розвитку. Вони можуть, наприклад, створювати політику, яка стимулює використання енергоефективних технологій, наприклад пропонувати податкові пільги або гранти компаніям, які інвестують у квантові обчислення. Уряди також можуть фінансувати дослідження та розробки квантових обчислень, допомагаючи розвивати технологію та робити її більш доступною для бізнесу, знижуючи споживання енергії.

Квантові комп’ютери можуть започаткувати не лише нову еру розв’язання обчислювальних проблем, але й більш стійкий, енергоефективний підхід до високопродуктивних обчислень, використовуючи їхню величезну обчислювальну потужність екологічно чистим способом. Quantum обіцяє майбутнє, у якому збільшення обчислювальної потужності не відбувається за рахунок ресурсів нашої планети. Це справжня сила квантових обчислень – потужність, яка виходить за рамки кубітів і алгоритмів, включаючи сталість та енергоефективність.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. Автомобільні / електромобілі, вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• BlockOffsets. Модернізація екологічної компенсаційної власності. Доступ тут.
• джерело: https://insidehpc.com/2023/06/the-energy-advantage-of-quantum-computers/