Комбинацията на квантови и класически системи ще улесни работата на учените
(снимка: CC0 Public Domain)
Идея за комбиниране на елементи от квантови и класически компютри с цел ускоряване на изчисленията лансира графичният разработчик Nvidia. По-специално, компанията работи върху въвеждане на своите графични ускорители (GPU) в квантовите системи, както и върху опростяване на създаването на квантови алгоритми.
Преди време Nvidia представи инструментариума cuQuantum, който позволява симулиране на работата на алгоритми за квантови процесори на графични процесори Nvidia A100 или по-скоро на техните тензорни ядра. cuQuantum е достъпен за всички като част от облака AWS и улеснява навлизането в света на квантовите изчисления.
Сега Nvidia възнамерява да комбинира квантови и класически системи. За да направи това, компанията иска да създаде интерфейс с ниска латентност, който ще позволи на нейните изчислителни GPU ускорители и квантови процесори (QPU) да комуникират. Така квантовите компютри ще могат да използват мощния потенциал за паралелни изчисления на графичния процесор за решаване на класически проблеми.
По-специално, Nvidia предлага използване на графичния процесор за оптимизиране на вериги, калибриране и коригиране на грешки. GPU могат да намалят времето за изпълнение на тези задачи и да намалят също латентността на комуникацията между класическите и квантовите компютри, което е основна пречка за днешните хибридни квантови системи.
Nvidia вярва, че индустрията на квантовите изчисления се нуждае от унифициран модел на програмиране с ефективни и лесни за използване инструменти. Днес, за да програмират QPU, изследователите са принудени да използват квантовия еквивалент на асемблерния код на ниско ниво, което е извън възможностите на много учени. Освен това понастоящем няма единен модел за програмиране и компилатор, които биха позволили един и същ алгоритъм да бъде изпълнен на всеки QPU.
Компанията възнамерява да предложи набор от инструменти, които ще позволят на учените лесно да прилагат своите квантови алгоритми първо на симулирани QPU, а след това на реални. За тази цел е необходим компилатор, който позволява на учените да работят и в двете среди. С комбинацията от инструменти за квантова симулация на GPU и унифициран модел за програмиране и компилатор, изследователите ще могат да изграждат хибридни квантови центрове за данни.