DomAktualnościSzybkie połączenie dla komputerów kwantowych z superkomputerami

Szybkie połączenie dla komputerów kwantowych z superkomputerami

Łącząc obliczenia kwantowe i GPU, badacze mogą teraz wydajniej przeprowadzać symulacje na dużą skalę i obciążenia hybrydowe.



Komputery kwantowe wykonują obliczenia za pomocą kubitów, zupełnie inaczej niż zwykłe komputery, ale te kubity są niestabilne i często popełniają błędy.Aby je naprawić, systemy kwantowe potrzebują pomocy potężnych klasycznych komputerów, które mogą szybko uruchamiać algorytmy korekcyjne.Problem polega na tym, że obecne połączenia między procesorami kwantowymi a systemami klasycznymi są zbyt wolne, aby można było zastosować tę korektę w czasie rzeczywistym.

Celem nowego rozwiązania NVQLink firmy NVIDIA jest rozwiązanie tego problemu.Jest to szybkie łącze danych, które bezpośrednio łączy procesory kwantowe z superkomputerami wyposażonymi w procesory graficzne.Łącze pozwala na niemal natychmiastowy przepływ danych pomiędzy obydwoma systemami, umożliwiając kontrolowanie i korygowanie kubitów w trakcie ich pracy.

Oto jak to działa: podczas obliczeń procesor kwantowy wysyła dane o swoich kubitach do układu GPU.Następnie procesory graficzne analizują te informacje, obliczają potrzebne poprawki i przesyłają je z powrotem za pośrednictwem NVQLink.Dzieje się to w sposób ciągły, dzięki czemu system kwantowy pozostaje stabilny i dokładny.

NVQLink współpracuje z oprogramowaniem CUDA-Q firmy NVIDIA, które umożliwia programistom jednoczesne uruchamianie obliczeń kwantowych i klasycznych w tym samym programie.Integracja ta pomaga w tworzeniu systemów hybrydowych, które radzą sobie ze złożonymi problemami z zakresu materiałoznawstwa, chemii i zaawansowanych symulacji znacznie szybciej niż same tradycyjne komputery.

Konfiguracja łączy w sobie zalety obu systemów.Procesor kwantowy obsługuje zadania specyficzne dla kwantów, takie jak symulacje molekularne lub szyfrowanie, podczas gdy procesory graficzne obsługują szybkie przetwarzanie danych i zadania kontrolne.To „hybrydowe” podejście pomaga badaczom efektywniej wykorzystywać komputery kwantowe i skalować je na potrzeby większych eksperymentów.

NVIDIA opracowała NVQLink we współpracy z kilkoma ośrodkami badawczymi w USA, w tym Brookhaven, Fermilab, Lawrence Berkeley, Los Alamos, Oak Ridge, Pacific Northwest, Sandia i MIT Lincoln Laboratories.Technologia ta wspiera także wielu twórców sprzętu i kontrolerów kwantowych, ułatwiając łączenie różnych systemów kwantowych.