Złóż wiele kubitów, a masz Obliczanie kwantowewymaganie, aby centrum danych mogą go obsługiwać.
Dostęp do centrum kwantowego nie polega jednak tylko na posiadaniu budynku z komputerem kwantowym. Pozostają pytania dotyczące tego, jak powinny wyglądać komputery kwantowe i jak powinny połączyć się w kontekście centrum danych, mówi Andrew Lord, starszy menedżer, sieci optyczne i kwantowe w BT Group.
Dostęp danych w istocie zapewnia łączność, często łącząc wiele osób lub klientów z stojakami, wyposażeniem obliczeniowym i resztą. Dodanie kwant Oblicz w ramach ogólnego zasobu obliczeniowego, który odpowiada na pytania, powinno pomóc w niektórych wyzwaniach, chociaż pozostaje wiele niepewności.
Skupił się również na długoterminowych wyzwaniach kwantowe funkcje danych a ich połączeniem w BT to specjalistyczne profesjonalne badania optyczne i kwantowe Emilio Hues-Salas. Rozwiązywanie „twardej fizyki” wokół kwantowego języka komputerowego opartego na Qubit w porównaniu z zerami klasycznych komputerów i tych może potrwać od pięciu do 10 lat, mimo iż praca porusza się „dość szybko”.
Qubit to kwantowa wersja binarnego bitu zer i w klasycznych obliczeniach. Jest to dwupaństwowy lub dwupoziomowy układ mechaniczny. Po mierzeniu elektrony mogą mieć widoczne obrócenie i obracanie się z pewnymi prawdopodobnymi przymocowanymi.
„Patrząc na definicje, na wymagania i architekturę kwantowej centrum danych, sugeruje architekturę, która umożliwia bezpieczny dostęp do obliczeń kwantowych, w której nie tylko masz tradycyjne GPU, ale także jednostki przetwarzania kwantowe, w zależności od wymagań i zastosowania”, Hugues– Salas mówi.
„Ale to tak, jak nie wiedzieliśmy, do czego jest Internet” – dodaje Lord. „Szczerze mówiąc, wiele polega na udostępnianiu kwantów, aby zobaczyć, co ludzie z tym zrobią – od znalezienia nowych leków po modelowanie podstawowych cząsteczek lub fotosyntezy”.
W takich głośnych obszarach energii „tylko jeden” poważny przełom może udowodnić wartość i być warte wysiłku, ponieważ jest zbyt kosztowna z obecną technologią.
„Na przykład chciałbym zminimalizować zużycie energii w sieci BT, ale jest to po prostu zbyt trudne i potrwa zbyt długo. Zanim to zrobiłem, wszystko się zmieniło ” – mówi Lord. „I może być konieczne dostęp do komputera kwantowego przez kilka kluczowych sekund, aby to zrobić”.
BT działa również na sieci kwantowe i obliczeniowe, w tym „wszystko, co kwantowe, które może się pokrywać z zainteresowaniami BT”, takie jak próba interkoneksu kwantowego z „regularnym” Equinix Datacenres w Londynie.
Ten ostatni jest prawie komercyjnym projektem, który dotyczy głównie bezpiecznego łączenia. „Klienci mogą następnie bezpiecznie umieścić swoje dane na chmurze, wykonywać operacje i łączyć wielu własnych klientów za pośrednictwem chmury”, mówi Lord.
Rozwiązywanie problemów równolegle
Jeśli chodzi o obliczenia kwantowe ogólnie, Owen Rogers, starszy dyrektor ds. Badań w chmurze w inteligencji Uptime, ma analogię: Wyobraź sobie, iż masz plastikową parłokę, ale aby odblokować kłódkę bez kodu, nie chcesz tego konieczności Wypróbuj każdą możliwą kombinację.
„Ale powiedzmy, iż na kombinacyjnych pierścieniach istnieje odrobina metalu, który jest na adekwatnej liczbie. Można po prostu pomachać magnesem na kłódkę, aby poprawnie blokować i odblokować prawidłowe liczby ” – mówi Rogers. „Obliczanie kwantowe to tak naprawdę sposób na równolegle rozwiązywania rzeczy, wykorzystując niepewność co cząsteczki Do.”
Pozostałe wyzwania są jednak wieloaspektowe. Oczywiście algorytmy kwantowe wymagają specjalnych umiejętności, a następnie występują problemy techniczne i inżynieryjne.
Na przykład im więcej kubitów, tym bardziej podatny na hałas. Wrażliwą indywidualną cząstkę należy przechowywać w stanie, w którym można ją kontrolować. Oznacza to wymaganie chłodzenia, a choćby kriogeniczne chłodzenie.
„Musisz usunąć jak najwięcej zakłóceń”, mówi Rogers. „A centrum danych musi mieć te umiejętności”.
Dzisiejsze badania obliczeń kwantowych są kosztowne z jedynie niewielką szansą na sukces, ale korzyści, jeżeli można przynieść obliczenia kwantowe do działania, może być astronomiczne. Na przykład, jeżeli zespół może gwałtownie rozwiązać coś, co byłoby niemożliwe przed lub bez przyjęcia założeń.
„Możemy jednak osiągnąć pewien poziom kubitów, a następnie zakłócenia jest wykładniczo gorsze i po prostu nie możemy ich na przykład zwiększyć”, mówi Rogers.
W Wielkiej Brytanii obejmuje wiele projektów Pięć nowych hubów badawczych kwantowych Ogłoszone w lipcu 2024 r. Wśród nich jest zintegrowane sieci kwantowe Uniwersytetu Heriot-Watt (IQN). Chodzi o to, iż „kwantowy Internet” łączący komputery kwantowe może dostarczyć masywne komputer, wykorzystując splątanie kwantowe i pamięć.
Kolejnym jest partytury QCI3 na Uniwersytecie Oxford. Badania QCI3 wzajemnie powiązane i zintegrowane wdrożenia obliczeń kwantowych, patrząc na szacowany potencjalny rynek 1,3 TN dla kwantowych ML i sieci neuronowych do 2030 r.
Inwestycje potrzebne do osiągnięcia zysków
Dominik Andrzejczuk, CEO w QDC.AI z inwestycjami w dwie firmy Oxford Quantum Hardware Company-Oxford Ionics oparte na technologii uwięzionych i pełnowymiarowe Photonics Computing Orca-potwierdza, iż wyzwania inżynieryjne poświęcają czas na rozwiązanie.
To powiedziawszy, architektury pułapek jonowych są dobre w kontrolowaniu kubitów „bardzo wysokiej jakości” dzięki tych samych technik wytwarzania CMO, co nadprzewodzące kubity, a Andrzejczuk dodaje: „To oznacza, iż potencjalnie mogą łatwo skalować”.
Jego doświadczenie w fizyce przyciągnęło go do Quantum, mówi co tydzień Computer, ale w sektorze kwantowym występuje schizmę między obliczeniami naukowymi, pochylając się w badaniach operacyjnych z pierwszych zasad i pracy AI Doliny Krzemowej.
Dzięki sztucznej inteligencji (AI) bierzesz kilka losowych danych, a maszyna wymyśla funkcję. Jego siłą jest również jego słabość, ponieważ potrzebujesz tak dużej ilości sprzętu do szybkiej pracy.
Jednak, jak stał się widoczny w przypadku niektórych dużych modeli językowych (LLM), to nie skala Cóż, z Andrzejczukiem wskazującym: „Openai spala miliardy dolarów każdego roku. ”
Podejście naukowe rozpoczyna się od drugiego końca, a fizyk lub matematyk badają zestaw danych, a następnie opracowuje funkcję pasującą do tych danych, a następnie wskazując funkcję, parametry i ograniczenia na maszynie. Powiązane badania badania mogą być wysoce specyficzne dla przypadków użycia w obszarach takich jak logistyka o niezliczonych zmiennych i ograniczeniach – to trudniejsze dla uczenia maszynowego.
„Jednym z idealnych przypadków użycia są linie lotnicze i transport. jeżeli jesteś opóźniony lub anulowany, musisz zadzwonić do kogoś, aby ponownie zarezerwować bilet. Wielkość danych dla Algorytm ML Rozwiązanie tego jest astronomiczne ” – mówi Andrzejczek.
Reprezentowanie problemu optymalizacji w klasycznym komputerze może być proste, z wartościami całkowitymi. Ale w kontekście kwantowym kwadratowa, nieograniczona optymalizacja binarna oznacza, iż twoje zmienne muszą być binarne, a nie liczbowe.
„Pomyśl o 600 ciężarówkach jako jakiejś sekwencji tych i zer”, mówi Andrzejczek. „Następnie potrzebujemy warstwy ekstrakcji. Musimy przekonwertować problem, jakim, powiedzmy, semantycznie napisane prostym angielskim, na jakiś kod binarny. Te narzędzia po prostu nie istnieją teraz. ”
Dalsze inwestycje w miliardy dolarów są przez cały czas potrzebne „popchnąć je do przodu”, ale jeżeli to zadziała, „wszyscy wygrywają”, dodaje Andrzejczuk.
Rozwijanie potencjału kwantowego i dowodów
Jerry Chow, Fellow i dyrektor ds. Systemów Quantum i technologii wykonawczej, zgadza się, iż to wczesne dni-to naprawdę więcej niż eksperymenty z fizyki, a postępy są poczynione dzięki wdrażanym narzędziom obliczeniowym i superkomputerom skoncentrowanym na kwantach: „W tej chwili [at IBM]Wykładamy wyłącznie systemy 100 kubitów lub więcej. I jesteśmy w świecie głodnym obliczeniowym. ”
IBM prowadzi 14 systemów kwantowych w skali użyteczności, w tym kwantowe centrum danych w Poughkeepsie, Nowy Jork i Ehningen, Niemcy, a także dedykowane systemy kolokowane z klientami.
Sieć kwantowa IBM obejmuje około 250 przedsiębiorstw, instytucji badawczych, startupów, uniwersytetów i liderów branży, w tym 80 w Europie. Jego kwantowe czynniki mapy drogowej w czasie przewidującego rozwiązywanie pozostałych wyzwań do 2033 r.
„Chodzi o to, iż Quantum wykonuje pewne obciążenia zupełnie inaczej”, mówi Chow. „Widzimy tę sieć kwantową jako sposób, w jaki znajdziemy i używamy tych narzędzi do przewaga kwantowa. ”
Zostanie połączone wiele roztworów, w tym QPU, GPU i CPU. Hosting w Poughkeepsie obejmował „kilka” do „dwucyfrowych” liczby komputerów kwantowych, różniących się w zależności od zastosowanego procesora.
„W skali użyteczności, z pewnością istnieją obwody kwantowe poza dokładną symulacją z zasobami CPU lub GPU. Kolejne najlepsze sposoby obsługi niektórych z tych obwodów są w rzeczywistości z niektórymi metodami sieci tensorowych lub niektórymi przybliżonymi metodami obliczeniowymi, które wykorzystują węzły o wysokiej wydajności ”, mówi Chow.
Wydajność zależy od liczb kwadrowych lub skali, prędkości i jakości lub Współczynnik błędu – Dokładność wykonywania obwodów kwantowych. Użytkownicy mogą wypróbować bezpłatne systemy 127-kwadratowe; IBM oferuje 10 minut czasu realizacji platformy kwantowej, z systemami, dokumentacją i zasobami edukacyjnymi.
IBM ma nadzieję, iż w ten sposób wspiera demo naukowe, a choćby związane z biznesem, zapewniając szybkość, dokładność lub opłacalność, nie wspominając o rozwoju ekosystemu w pociągu z usług funkcji QIKIT specyficznej dla domeny do integracji typu systemu pośredniego zewnętrznego.
