Ирландский стартап Equal1, специализирующийся на квантовых вычислениях, анонсировал систему Bell-1 — это, по словам компании, первый в мире компактный квантовый сервер, построенный на кремниевом чипе. Устройство может быть легко интегрировано в существующие среды НРС для формирования платформ квантово-классических вычислений.

Equal1 отмечает, что современным квантовым компьютерам необходима специализированная инфраструктура, включающая отдельные помещения и сложные системы охлаждения. Но Bell-1 может быть развёрнут в виде стойки в существующем дата-центре.

Основой Bell-1 служит чип UnityQ с шестью кубитами — это так называемая квантовая система на кристалле (QSoC). Она объединяет все компоненты квантовых вычислений — средства измерения, управления, считывания и коррекции ошибок — в одном кремниевом процессоре, что, как утверждается, обеспечивает высокую точность и беспрецедентную мощность. Гибридная архитектура включает ядра Arm, ускорители ИИ и нейронные блоки. Говорится о возможности масштабирования до миллионов кубитов. Реализованный подход устраняет сложную оркестрацию между отдельными классическими и квантовыми вычислительными узлами.

Источник изображения: Equal1

Стоечная система Bell-1 работает от стандартной однофазной сети напряжением 110/220 В, а энергопотребление составляет 1600 Вт, что сопоставимо с высокопроизводительным сервером на базе GPU. Рабочая температура равна 0,3 К (-272,85 °C): для её поддержания применяется полностью автономная система, включающая интегрированный компрессор, криоохладитель и вакуумный насос. При этом температура окружающей среды может находиться в диапазоне от -15 до +45 °C. Габариты квантового сервера составляют 600 × 1000 × 1600 мм, масса — приблизительно 200 кг.

Equal1 утверждает, что Bell-1 знаменует собой начало эпохи реальных квантовых вычислений — Quantum Computing 2.0: это означает переход от экспериментальных машин к практическим квантовым решениям. До сих пор квантовые вычисления ограничивались преимущественно научно-исследовательскими институтами.

Компания Equal1, по её словам, меняет ситуацию, предлагая «первую коммерчески жизнеспособную квантовую систему», созданную для работы в существующих дата-центрах ИИ и HPC. Предприятия смогут использовать квантовые вычисления без изменения существующей инфраструктуры ЦОД. При этом устраняются барьеры высокой сложности и стоимости.

Компании Rigetti Computing и Quanta Computer объявили о заключении соглашения о стратегическом сотрудничестве с целью ускорения разработки и коммерциализации квантовых вычислительных систем на основе сверхпроводящих кубитов.

Rigetti Computing, основанная в 2013 году, базируется в Беркли (Калифорния, США). Компания занимается созданием квантовых компьютеров. Благодаря фирменной платформе Quantum Cloud Services (QCS) такие машины могут быть интегрированы в любое публичное, частное или гибридное облако. В 2021 году Rigetti начала поставлять квантовые вычислительные системы для локальной установки: эти комплексы насчитывает от 24 до 84 кубитов.

В свою очередь, Quanta Computer основана в 1988 году. Этот тайваньский контрактный производитель серверов, ноутбуков и другой компьютерной техники оперирует производственными и сервисными центрами в Азии, Америке и Европе. Подразделение Quanta Cloud Technology, созданное в мае 2012 года, занимается поставками оборудования для дата-центров и облачных платформ.

Источник изображения: Rigetti Computing

В рамках соглашения Rigetti Computing и Quanta Computer сосредоточатся на своих взаимодополняющих технологиях для разработки сверхпроводящих квантовых вычислительных платформ. Каждая из компаний при этом в течение следующих пяти лет инвестирует в совместные проекты более $100 млн. Кроме того, Quanta Computer потратит $35 млн на покупку акций Rigetti Computing при условии получения соответствующего разрешения от регулирующих органов.

В совместном заявлении партнёров говорится, что индустрия квантовых вычислений продолжит демонстрировать быстрый рост, включая расширение коммерческого сектора. Объём этого рынка, как ожидается, достигнет $1–$2 млрд к 2030 г. При этом компании видят большой потенциал в области решений на основе сверхпроводящих кубитов.

Компания D-Wave анонсировала соглашения об уровне обслуживания (SLA) для своего облачного квантового сервиса Leap, что косвенно говорит о желании компании заявить о высоком уровне доступности, надёжности и масштабируемости своих услуг и возможности предоставлять квантовые сервисы коммерческого уровня.

Точные условия SLA для Leap не разглашаются, но D-Wave говорит о работоспособности и доступности системы на уровне 99,9 %, при этом время решения задач не превышает 1 с даже в случае больших вычислительных нагрузок. Запущенный в 2018 году сервис Leap обеспечивает облачный доступ в режиме реального времени к квантовым компьютерам D-Wave, работающим в режиме реального времени и использующим технологию т.н. «квантового отжига». В D-Wave утверждают, что в последние два года сервис покзала доступность выше 99,9 % и Solver API, и кластера квантовых компьютеров компании.

Источник изображения: D-Wave

С момента запуска сервиса Leap клиенты выполнили около 200 млн задач без необходимости предварительного бронирования, ожидания в очереди или попадания в ситуацию недоступности оборудования. В том числе за последние 12 месяцев были поданы 60 млн задач. Как заявляют в компании, с ускорением перехода к коммерческому внедрению квантовых технологий обеспечение бесперебойного доступа к квантовому облаку как никогда важно. SLA разработано именно для того, чтобы поддерживать динамичный переход, способствующий процветанию бизнеса.

Большинство провайдеров квантовых вычислений предлагают доступ посредством облачных порталов — или собственных, или созданных в партнёрстве с крупными облаками. При этом уровень доступности таких сервисов пока что гораздо ниже, чем у практически любого другого облачного сервиса, отмечает DataCenter Dynamics. Квантовые системы весьма чувствительны к окружению, где они работают, а из-за своей технической сложности весьма медленно ремонтируются. Кроме того, число квантовых компьютеров ограничено, поэтому задачи клиентов часто приходится выстраивать в очередь.

Как заявляют эксперты IDC, интеграция квантовых вычислений в общую IT-инфраструктуру компаний требует использования систем, готовых обеспечить некоторые гарантии на работу в режиме реального времени, вроде SLA. Необходим такой же уровень обслуживания, который предоставляется сегодня, например, SaaS. Впрочем, у D-Wave пока немало проблем. На сегодня компании грозит делистинг с Нью-Йоркской фондовой биржи — акции компании котируются очень низко.

Компания NVIDIA в партнёрстве с Quantum Machines анонсировала DGX Quantum — первую систему, объединяющую GPU и квантовые вычисления. Решение использует новую открытую программную платформу CUDA Quantum. Утверждается, что система предоставляет революционно архитектуру для исследователей, работающими с гибридными вычислениями с низкой задержкой.

NVIDIA DGX Quantum объединяет средства ускоренных вычислений на базе Grace Hopper (Arm-процессор + ускоритель H100), модели программирования с открытым исходным кодом CUDA Quantum и передовую квантовую управляющую платформу Quantum Machines OPX+. Такая комбинация позволяет создавать ресурсоёмкие приложения, сочетающие квантовые вычисления с современными классическими вычислениями. При этом в числе прочего обеспечивается работа гибридных алгоритмов и коррекция ошибок.

Источник изображения: NVIDIA

Представленное решение предполагает соединение Grace Hopper и Quantum Machines OPX+ посредством интерфейса PCIe. Это обеспечивает задержку менее микросекунды между ускорителем и блоками квантовой обработки (QPU). Отмечается, что OPX+ — это универсальная система квантового управления. Таким образом, можно максимизировать производительность QPU и предоставить разработчикам новые возможности при использовании квантовых алгоритмов. Системы Grace Hopper и OPX+ можно масштабировать в соответствии с потребностями — от QPU с несколькими кубитами до суперкомпьютера с квантовым ускорением.

Источник изображения: NVIDIA

О намерении интегрировать CUDA Quantum в свои платформы уже заявили компании по производству квантового оборудования Anyon Systems, Atom Computing, IonQ, ORCA Computing, Oxford Quantum Circuits и QuEra, разработчики ПО Agnostiq и QMware, а также некоторые суперкомпьютерные центры.