Nvidia заявляет о прорыве на пути к квантовым вычислениям на базе графических процессоров

Исследователи Nvidia заявляют о заслуживающем внимания прогрессе в стремлении создать полнофункциональный и коммерчески жизнеспособный квантовый компьютер на основе суперкомпьютерного моделирования, проводимого с помощью графических процессоров (GPU).

Несмотря на то, что прогресс в разработке полезного квантового компьютера был устойчивым на протяжении десятилетий, физики до сих пор не пришли к единому мнению относительно того, какой именно путь следует выбрать для их окончательного создания.

Квантовый

Квантовые компьютеры функционируют иначе, чем их классические аналоги. Компьютеры, которые мы используем каждый день, например тот, о котором вы читаете эту статью, используют двоичные переключатели для проведения вычислений. Но их квантовые родственники используют природу физики посредством использования кубитов для проведения гораздо более сложных вычислений, чем способны одни только единицы и нули.

Существует множество школ мысли, когда речь заходит о том, как именно построить квантовый компьютер, и все они включают в себя невероятно дорогую инфраструктуру, передовые разработки и новаторские исследования в области теоретических математических и физических концепций.

Можно утверждать, что сегодня два наиболее распространенных подхода — это квантовое вентилирование и квантовый отжиг. Различия между ними резкие, как и их потенциальные возможности.

Nvidia работает над разработкой системы квантового отжига. Ее обширный опыт работы с графическими процессорами как в игровом секторе, так и в секторе искусственного интеллекта дает ей уникальную возможность проводить исследования в области квантовых вычислений посредством суперкомпьютерного моделирования.

Суперкомпьютеры против суперкластеров

Согласно недавно опубликованному исследованию, исследователи Nvidia использовали сотни тысяч графических процессоров в нескольких отдельных кластерах для моделирования поведения системы квантового отжига.

Подобные симуляции обычно выполняются на суперкомпьютерах с кластерами ЦП или аналогичной архитектурой. Но новаторские графические процессоры Nvidia дают ему мощную альтернативу.

Исследование Nvidia описывает, как команда использовала квантовое моделирование на основе графического процессора для решения нерешенной проблемы, возникающей в системах отжига, где магнитные частицы, используемые в квантовых вычислениях, «резко, резко меняют свое поведение».

С помощью моделирования команде удалось предложить решение, включающее манипулирование магнитными полями. После реализации это может сделать квантовые отжиги с полным спектром услуг на шаг ближе к рынку.

Приложения в будущем

Системы квантового отжига — это особый вид квантового компьютера, разрабатываемый для решения очень специфических задач. В отличие от квантовых компьютеров на основе вентилей, они не предназначены для решения общих задач.

Вероятно, они будут разработаны специально для решения нерешенных задач в области оптимизации. Отрасли, которые, скорее всего, пострадают от систем квантового отжига, включают квантовое зондирование, транспорт, морские перевозки и логистику, энергетику, финансы и блокчейн.

Например, в сфере финансов ученые предсказывают, что квантовые вычислительные системы могут обеспечить значительное повышение точности в областях прогнозирования, управления портфелем и диверсификации.

Связанный: В релизе DARPA подчеркивается сложность разработки решений в области квантового финансирования