Nvidia заявляє про прорив на шляху до квантових обчислень на основі GPU

Дослідники Nvidia заявляють про значний прогрес у пошуках створення повністю функціонального, комерційно життєздатного квантового комп’ютера на основі суперкомп’ютерного моделювання, проведеного за допомогою графічних процесорів (GPU).

Незважаючи на те, що прогрес у розробці корисного квантового комп’ютера був стабільним протягом десятиліть, фізики все ще розкололися щодо того, яким саме шляхом йти до їх остаточного створення.

Квантова

Квантові комп’ютери функціонують інакше, ніж їхні класичні аналоги. Комп’ютери, якими ми користуємося щодня, наприклад той, про який ви читаєте цю статтю, покладаються на двійкові перемикачі для проведення обчислень. Але їхні квантові двоюрідні брати використовують природу фізики, використовуючи кубіти, щоб проводити набагато складніші обчислення, ніж на них здатні одні й нулі.

Існує багато шкіл думки щодо того, як саме побудувати квантовий комп’ютер, і всі вони включають неймовірно дорогу інфраструктуру, передову інженерію та новаторські дослідження концепцій теоретичної математики та фізики.

Можливо, два найпоширеніші підходи, які досліджуються сьогодні, – це квантовий строб та квантовий відпал. Різниця між ними разюча, як і їхні потенційні можливості.

Nvidia працює над розробкою системи квантового відпалу. Його величезний досвід роботи з графічними процесорами як в іграх, так і в секторі штучного інтелекту дає йому унікальну можливість проводити дослідження квантових обчислень за допомогою суперкомп’ютерного моделювання.

Суперкомп’ютери проти суперкластерів

Згідно з нещодавно опублікованою дослідницькою статтею, дослідники Nvidia використали сотні тисяч графічних процесорів у кількох окремих кластерах, щоб змоделювати поведінку системи квантового відпалу.

Ці типи моделювання зазвичай виконуються на суперкомп’ютерах із кластерами ЦП або подібною архітектурою. Але піонерські графічні процесори Nvidia дають йому потужну альтернативу.

Дослідження Nvidia описує, як команда використовувала ці квантові симуляції на основі GPU для вирішення видатної проблеми, що виникає в системах відпалу, де магнітні частинки, що використовуються в квантових обчисленнях, «раптово різко змінюють свою поведінку».

Завдяки моделюванню команда змогла придумати запропоноване рішення, що включає маніпуляції магнітними полями. Після впровадження це може наблизити квантові відпалювачі з повним набором послуг до ринку.

Заявки в майбутньому

Системи квантового відпалу – це особливий вид квантового комп’ютера, який розробляється для вирішення дуже специфічних проблем. На відміну від квантових комп’ютерів на основі вентилів, вони не розроблені для виконання загальних завдань.

Ймовірно, вони будуть розроблені на замовлення для вирішення невирішених проблем у сфері оптимізації. Галузі, які, швидше за все, постраждають від систем квантового відпалу, включають квантове зондування, транспорт, доставку та логістику, енергетику, фінанси та блокчейн.

У сфері фінансів, наприклад, вчені передбачають, що квантові обчислювальні системи можуть значно підвищити точність у сферах прогнозування, управління портфелем і диверсифікації.

За темою: випуск DARPA підкреслює труднощі в розробці квантових фінансових рішень