- تقوم شركة IBM بدمج المعالجات الكمومية مع أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية لإجراء حسابات علمية منسقة
- تسمح الحوسبة الفائقة المتمركزة على الكم لأحمال العمل بالتبديل بين وحدات المعالجة المركزية (CPUs) ووحدات معالجة الرسومات (GPU) ووحدات QPU (وحدات المعالجة المركزية).
- نجح الباحثون في محاكاة جزيئات معقدة باستخدام مسارات عمل هجينة الكم الكلاسيكية
حددت شركة IBM بنية مرجعية جديدة مصممة للجمع بين المعالجات الكمومية والبنية التحتية التقليدية للحوسبة الفائقة.
تصف الشركة هذا المفهوم بأنه حوسبة فائقة تتمحور حول الكم، وهو نهج يهدف إلى ربط وحدات المعالجة الكمومية مع وحدات معالجة الرسومات ووحدات المعالجة المركزية داخل بيئات الحوسبة الكبيرة.
تم تصميم البنية للعمل عبر مراكز الأبحاث والبنية التحتية المحلية والأنظمة السحابية، مع دعم سير العمل المنسق بين أنواع مختلفة من الأجهزة.
يستمر المقال أدناه
تصميم بيئة حوسبة كمومية كلاسيكية موحدة
يدمج التصميم المقترح المعالجات الكمومية مع مجموعات الحوسبة الكلاسيكية، وأنظمة الشبكات عالية السرعة، والبنية التحتية للتخزين المشترك.
وتقول IBM إن هذا الترتيب يسمح لأعباء العمل العلمية بالتنقل بين المعالجات المختلفة اعتمادًا على المتطلبات الحسابية للمهمة.
تهدف أطر البرامج المفتوحة، بما في ذلك Qiskit، إلى إدارة الجدولة والتنسيق عبر الأنظمة المدمجة.
وقال جاي جامبيتا، مدير أبحاث شركة IBM، إن الهدف هو دمج موارد الحوسبة الكمومية والكلاسيكية في بيئة موحدة قادرة على معالجة المشكلات التي تكافح أجهزة الكمبيوتر العملاقة التقليدية لمحاكاتها.
وقال: «منذ أكثر من أربعة عقود، تصور ريتشارد فاينمان أجهزة كمبيوتر يمكنها محاكاة فيزياء الكم.
“يكمن المستقبل في الحوسبة الفائقة المتمحورة حول الكم، حيث تعمل المعالجات الكمومية جنبًا إلى جنب مع الحوسبة الكلاسيكية عالية الأداء لحل المشكلات التي كانت بعيدة المنال في السابق.”
أعلنت شركة IBM وشركاؤها البحثيون عن نتائج علمية قابلة للقياس باستخدام الحوسبة الكمومية الكلاسيكية الهجينة.
قامت فرق من جامعة مانشستر، وجامعة أكسفورد، وETH Zurich، وEPFL، وجامعة ريغنسبورغ بالتحقق من البنية الإلكترونية غير العادية لنصف جزيء موبيوس.
قام علماء كليفلاند كلينك بمحاكاة بروتين صغير من قفص التريبتوفان مكون من 303 ذرة، في حين حددت شركات IBM وRIKEN وجامعة شيكاغو أدنى حالات الطاقة في الأنظمة الكمومية الهندسية، متجاوزة الطرق الكلاسيكية.
وفي تجربة أكبر، قام معالج كمي من شركة IBM بتبادل البيانات مع 152,064 عقدة كلاسيكية من حاسوب RIKEN الفائق Fugaku لمحاكاة المجموعات الجزيئية من الحديد والكبريت، والتي تعتبر بالغة الأهمية في علم الأحياء والكيمياء.
على الرغم من هذه العروض التوضيحية، تظل مسارات العمل الكمومية الهجينة معقدة من الناحية الفنية، حيث يحتاج الباحثون غالبًا إلى تنسيق عمليات نقل البيانات، والجدولة، وتنفيذ الخوارزميات بين أنظمة الحوسبة المنفصلة.
تحاول البنية المرجعية لشركة IBM معالجة هذه التحديات من خلال التنسيق المنسق للبرامج والبنية التحتية المشتركة المصممة لربط الموارد الكمومية والكلاسيكية.
تصف الشركة مسار التطوير المرحلي الذي تعمل فيه المعالجات الكمومية أولاً كمسرعات متخصصة داخل مراكز الحوسبة الفائقة الحالية.
ستتضمن المراحل اللاحقة اقترانًا أكثر إحكامًا بين الأجهزة الكمومية ومجموعات الحوسبة الكلاسيكية من خلال أنظمة وسيطة متقدمة.
تظهر هذه التجارب أن الأنظمة الكمومية الهجينة يمكن أن تساهم في الحسابات العلمية المتخصصة، ومع ذلك، تظل النتائج محصورة إلى حد كبير في بيئات بحثية خاضعة للرقابة وعمليات محاكاة محددة للغاية.
تشير خارطة الطريق إلى التقدم في تكامل سير العمل وتطوير الخوارزميات، على الرغم من أن النشر العملي خارج المؤسسات البحثية لا يزال يبدو محدودًا في الوقت الحالي.
اتبع TechRadar على أخبار جوجل و أضفنا كمصدر مفضل للحصول على أخبار الخبراء والمراجعات والآراء في خلاصاتك. تأكد من النقر على زر المتابعة!
وبالطبع يمكنك أيضًا اتبع TechRadar على TikTok للحصول على الأخبار والمراجعات وفتح الصناديق في شكل فيديو، والحصول على تحديثات منتظمة منا على واتساب أيضاً.
التعليقات