Birlikdə işləyərək İnsbruk Universiteti və spin-off AQT Avstriyada ilk dəfə kvant kompüterini yüksək performanslı hesablama (HPC) mühitinə inteqrasiya etdilər. Superkompüter və kvant kompüterinin bu hibrid infrastrukturu indi kimya, materialşünaslıq və ya optimallaşdırma kimi müxtəlif sahələrdə mürəkkəb problemləri həll etmək üçün istifadə edilə bilər.

Hesablama gücünə tələbat daim artır və bu hesablamaları dəstəkləmək üçün resursların istehlakı artır. Adi kompüterlərdə, adətən bir neçə GHz-də prosessorun saat sürəti öz həddi çatmışdır.

Son 10 ildə performans təkmilləşdirmələri, ilk növbədə, HPC mərkəzlərində sürətli şəbəkəli çox qovşaqlı hesablama klasterləri kimi idarə olunan çoxnüvəli sistemlərdən istifadə edərək tapşırıqların paralelləşdirilməsinə yönəlmişdir. Bununla belə, hesablama gücü yalnız qovşaqların sayı ilə təxminən xətti artır.

Eyni qovşaqların homojen qurulmasına diqqət yetirmək əvəzinə, inkişaf, hər biri xüsusi hesablama üçün optimallaşdırılmış GPU və ya NPU kimi müxtəlif ixtisaslaşmış qovşaqlardan və ya sürətləndiricilərdən ibarət heterojen infrastrukturların işinə keçdi.

“Kvant kompüterlərinin meydana çıxması və onların kimya və ya materialşünaslıqda müəyyən problemləri klassik mümkün olduğundan daha sürətli həll etmək potensialı ilə, HPC kompüterləri üçün kvant sürətləndiriciləri yeni, çox həyəcan verici bir imkandır” dedi kvant fizikası Tomas Monz, professor köməkçisi. İnsbruk Universiteti və spin-off AQT-nin baş direktoru.

İnnsbruk Universitetinin və AQT-nin tədqiqatçıları və tərtibatçıları HPQC layihəsi kontekstində kvant kompüterinin HPC mühitinə inteqrasiyasını araşdırmağa başladılar.

Kvant kompüterləri üçün standartlaşdırılmış interfeyslərə əsaslanaraq, İnsbrukdakı komanda UIBK tərəfindən idarə olunan “LEO5” hesablama klasterini AQT-də “IBEX Q1” kvant kompüteri ilə uğurla əlaqələndirdi. Müvafiq iş heterojen infrastrukturlar daxilində kvantla işləyən həllər üzrə gələcək tədqiqat və inkişaf üçün zəmin yaradır.

“Kvant kompüterinin yüksək performanslı hesablama mühitinə uğurlu inteqrasiyası Avstriya və Avropa tədqiqat və texnologiyalarının inkişafı üçün mühüm mərhələni qeyd edir. Bu, mürəkkəb elmi və sənaye problemlərinin mənimsənilməsi və hesablamanın gələcəyini formalaşdırmaq üçün tamamilə yeni imkanlar açır.

“Bu layihə bizim ölkəmizdə əldə edə biləcəyimiz innovativ gücü və texnoloji liderliyi təsirli şəkildə nümayiş etdirir və Aİ-nin kvant texnologiyaları sahəsində böyük potensialını və müstəqilliyini göstərir. FFG bu qabaqcıl inkişafı dəstəkləməkdən qürur duyur”, – Henrietta Egerth, İdarəedici Direktoru deyir. FFG.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=2793866484&adk=675901022&adf=1873531024&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1721854453&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2024-07-hybrid-supercomputer-quantum-high-environment.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90L0EpQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNi4wLjY0NzguMTgzIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiXV0sMF0.&dt=1721854443494&bpp=5&bdt=1787&idt=682&shv=r20240722&mjsv=m202407180101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D9ead181ef67abbaa%3AT%3D1721801884%3ART%3D1721854444%3AS%3DALNI_MYoq0akGsLUXhAUIhnaG6TQeS4STg&eo_id_str=ID%3Db268401c0e4aeef7%3AT%3D1721801884%3ART%3D1721854444%3AS%3DAA-AfjYSUg2K_FFfwOkLTloH9McJ&prev_fmts=0x0%2C1423x739&nras=2&correlator=1119668256489&frm=20&pv=1&ga_vid=1057348607.1721801883&ga_sid=1721854444&ga_hid=1479538185&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=2&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=2252&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31085512%2C44795922%2C95334525%2C95334830%2C95337027%2C95337868%2C95338252%2C31084185%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=3294792082563784&tmod=153846045&uas=0&nvt=2&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=9528

Tədqiqat və tədrisdə hibrid superkompüter

İnfrastruktur hazırda hibrid kvant həllərinin nümayişinə diqqət yetirərək HPQC layihəsi kontekstində işlədilir və genişləndirilir. Vyanadakı Math.Tec GmbH kimi konsorsium tərəfdaşları və ya Vyana TU-da professor İvona Brandić ətrafındakı tədqiqat qrupu bu hibrid HPC-QC çərçivəsində hesablamalara birbaşa daxil ola və icra edə bilər.

Konsorsium standartlaşdırılmış resurs və istifadəçi idarəetməsi üzərində qurulur ki, bu da İnsbrukdakı infrastrukturdan faydalanan daha çox istifadəçi üçün imkanları asanlaşdırır. Tədqiqat və inkişafla yanaşı, təklif olunan həllər həmçinin gələcək nəsil kvantdan xəbərdar tədqiqatçılar və mühəndisləri yetişdirmək üçün kompüter elmləri, fizika və ya kimya departamentinin yeni mühazirələrində tətbiqlər tapacaqdır.

“HPQC layihəsi çərçivəsində biz İnsbruk HPC infrastrukturuna asanlıqla daxil oluruq. İşçilərimiz hibrid infrastruktur daxilində hesablamalar həyata keçirə və logistika problemləri üçün yeni həll yollarını araşdıra bilərlər. Tədqiqatçılarımızdan biri olan Dr. Angelika Widl, mütəmadi olaraq öyrənilməmiş yanaşmaları davam etdirir. İnnsbrukda görünməmiş imkanlar,” HPQC layihəsi çərçivəsində tərəfdaş olan Math.Tec GmbH şirkətinin baş direktoru Dr. Karl Knall izah edir.

“Kvant kompüterləri yeni hesablama paradiqmalarını izləyir və beləliklə, yeni həllər təklif edir – onlardan bəziləri ən yaxşı klassik alqoritmləri üstələyir. Bu sürətləndiricilərin klassik kompüter infrastrukturuna inteqrasiyası və hər iki dünyanın ən yaxşılarını birləşdirən hibrid həllərin tapılması hələ araşdırılmamışdır. tədqiqat sahəsi.

Vyana Texniki Universitetində Yüksək Performanslı Hesablama Sistemləri üzrə qrup rəhbəri Prof. Dr. İvona Brandić deyir: “HPQC layihəsi bizə bu akademik və iqtisadi cəhətdən maraqlı sahədə tədqiqat və inkişafa öncülük etmək imkanı verir”.

Klassik kompüter infrastrukturu üçün sürətləndiricilər

Klassik HPC klasterləri adətən standartlaşdırılmış 19” rəflərdə quraşdırılır. Bu qurğular heyrətamiz hesablama gücü təmin etsə də , təbiətdəki bəzi problemlər, xüsusən də kvant mexanikası tərəfindən təsvir edilməli olan problemlər yalnız təqribən həll oluna bilən və ya ümumiyyətlə həll olunmayan dərəcədə mənfi miqyas alır.

Müvafiq problemlərə otaq temperaturu superkeçiriciliyinin başa düşülməsi daxildir, buna nail olduqdan sonra elektronikadan istifadə edərək bütün sahələrdə inqilab edəcəyi gözlənilir; digər tətbiqlərə qiymətli və enerjiyə qənaət edən gübrələr hazırlamaq və ya iqlim dəyişikliyini həll etmək üçün karbon birləşməsini həyata keçirmək üçün azot fiksasiyası kimi kimyəvi proseslər daxildir.

Eksperimental mərhələdə konsepti sübut edən kvant kompüterlərinin sayı getdikcə artsa da, AQT ilk 19 düymlük rafa uyğun kvant kompüterini hazırlayıb. Kvant kompüterlərinin HPC infrastrukturuna inteqrasiyası tədqiqatçılara və tərtibatçılara hər iki dünyanın ən yaxşısını təklif edir: xüsusi problem sinifləri üçün sürətləndirmə ilə birləşdirilən klassik hesablama imkanlarına çıxış.

Problem bu iki tamamilə fərqli hesablama yanaşması arasında iş yükünü tarazlaşdırmaqdır – hesablama probleminin hansı hissəsi klassik kompüterdə daha yaxşı həll olunur və hansı nöqtədə hesablama kvant prosessoruna köçürülməlidir? Klassik və kvant infrastrukturları arasındakı interfeyslər tədqiqatçılara klassik və kvant aparatları arasında qarşılıqlı əlaqəni yaradıcı şəkildə tapmaq, uyğunlaşdırmaq və genişləndirmək imkanı verir.İnsbruk Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir