HPC 中心如何立即开始向量子迁移 – 高性能计算新闻分析 | 内部HPC

作者：Mark Mattingley-Scott，量子辉煌

量子计算和量子技术有望触及每个行业。 然而，目前还没有能够比经典计算机更好更快地处理数据的量子计算机——以实用的方式解决现实世界的挑战。 然而。

量子提供商面临的挑战是，在商业上有用的量子计算之前，向高性能计算中心、超级计算中心、企业、政府和其他潜在客户保证，现在是开始量子之旅的时候了。

首先，高性能计算中心及其客户最好采用小型增量量子策略。 对于希望在竞争对手之前实现量子效用或期望量子计算在（不久的）未来成为一项极具影响力的技术的客户来说，能够随着技术改进提供运行启动和简单扩展的解决方案将是最佳选择。

高性能计算和超级计算中心应该尽快开始探索量子。 用户很快或已经期待这些中心开始测试并为量子时代做准备。 他们和他们的企业想要的是复杂性和成本尽可能低的量子计算。

超导等量子模式的成本极其昂贵。 由于热量会导致量子位出现错误，因此这些量子构建块必须冷藏到接近绝对零，这需要大量能量。 与这些大型机相关的计算成本将随着计算速度的提高而呈指数级增长。

客户可能希望他们的 HPC 中心能够承载现场量子计算机的负载，从而利用量子经典混合的可能性来发挥其优势。 也就是说，高性能计算和超级计算中心将希望考虑一种能够提供易于部署的本地解决方案的模式。

虽然没有被广泛看到或了解，但可机架安装并在室温下运行的量子系统确实存在，并且可以根据 HPC 客户的增长兴趣进行扩展。 这些系统利用合成金刚石的缺陷来控制量子机械自旋。 这些钻石中的氮空位中心非常适合操纵电子来创建量子位。 金刚石晶格可以使核自旋量子位免受热量和其他环境干扰或“噪音”的影响，而无需任何冷却。

合成金刚石量子加速器提供任何室温量子态中最长的相干时间。 量子位可以在经典计算机可以运行的任何地方运行。 这种方法可以在需要的地方实现无云量子计算——不需要极端制冷、复杂的激光器、真空系统和与经典计算机的分离，以及在规模化时这些因素没有实际意义。

钻石量子为直接邻近、混合量子经典超级计算中心奠定了基础。 随着技术的进步，这些中心可以计划扩展到大规模并行量子加速器的部署，并准备通过多种类型的芯片架构提供强大的协同计算。

长期以来被视为量子最初采用者的领域（包括物流、移动、制造、制药和材料科学）的公司很快将寻求其 HPC 提供商提供混合经典量子解决方案。 对于 HPC 中心来说，现在就进行尽职调查并了解满足客户需求的最佳方法至关重要。

Mark Mattingley-Scott 博士是 Quantum Brilliance 的首席营收官，在奥斯纳布吕克大学认知科学研究所教授人类和机器学习，是法兰克福新媒体研究所所长，也是 IEEE 的高级会员。在商业技术和研究方面拥有 30 多年的经验，其中许多在 IBM 工作。

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