Інженери вперше об'єднали звичайний суперкомп'ютер із квантовим: як це працює (відео)

Інженери з австралійського дослідницького центру Pawsey вперше в історії об'єднали напівпровідниковий суперкомп'ютер із квантовим прискорювачем. Подробиці проєкту розкрили на офіційному сайті.

Фахівці встановили на своєму новому суперкомп'ютері Setonix від компанії HPE (потужність — 2,1 Пфлопса, 341-е місце в Топ-500) квантовий прискорювач, розроблений німецько-австралійським стартапом Quantum Brilliance. Зараз комплекс працює в Перті, Західна Австралія.

В основі роботи прискорювача Quantum Brilliance лежать штучні алмази з безліччю маленьких дефектів, так званих NV-центрів, що виникають при видаленні атома вуглецю з вузла ґрат і зв'язуванні вакансії, що виникла, з атомом азоту. В результаті утворюються частинки-кубіти, які дозволяють проводити квантові обчислення при кімнатній температурі — зазвичай квантові комп'ютери можуть працювати тільки за дуже низьких температур, інакше закодована інформація втрачається.

Варто відзначити, що системи Quantum Brilliance пропонують тільки стійкові рішення, що вміщають всього до п'яти кубітів, тому на швидке розв'язання надскладних завдань розраховувати не доводиться. Однак можливість працювати за кімнатних умов дозволить розробникам уперше випробувати та продемонструвати можливості гібридних класичних і квантових обчислень. Команда шукатиме діагностичні й інженерні рішення для покращення продуктивності та обслуговування системи на базі Setonix.

"Установка квантового прискорювача Quantum Brilliance є важливим кроком і яскравим прикладом відповідності цілям Австралії щодо прискорення квантових досліджень і досягнення реальної цінності. Завершення встановлення квантової системи було пріоритетом після того, як було знято обмеження, пов'язані з Covid", — сказав виконавчий директор Pawsey Марк Стікл.

Він додав, що інтеграція прискорювача до класичного суперкомп'ютера збільшить потужність квантових обчислень до небувалого рівня. Крім того, проєкт допоможе дослідникам запустити реальні алгоритми та дізнатися, як дві різні системи можуть працювати в парі. Незабаром підприємства зможуть використовувати Setonix для вивчення нових квантових кодів для гібридних обчислень.

Як прокоментував генеральний директор Quantum Brilliance Ендрю Горслі, установка прискорювача стала важливим кроком для компанії, яка прагне зробити квантову технологію більш невибагливою, гнучкою та меншою за розмірами. Випробування допоможуть ученим зробити прорив у галузі проєктування та виробництва комп'ютерів для високопродуктивних обчислень.

"Наше бачення полягає в тому, щоб перевести квантові технології з мейнфреймів на масові — для керування вашим мобільним телефоном, автомобілем, робочими платформами або десь поруч із додатком, де це необхідно. Ця співпраця — наш перший крок до досягнення цієї мети", — відзначив Ендрю Горслі.

Раніше вчені з Гарвардського "схрестили" аналоговий комп'ютер із квантовим. Гібридна система їхніх 256 кубітів дозволила проводити складні обчислення в межах різних завдань.

Тим часом у Японії розробляють квантовий комп'ютер зі штучних алмазів, які здатні зберігати мільярди терабайт даних. Ученим уперше вдалося виростити алмазну пластину розміром 2 квадратні дюйми (близько 13 квадратних сантиметрів), що дозволить встановлювати їх у нові обчислювальні комплекси.