Компания NVIDIA начала сотрудничество с канадской Xanadu Quantum Technologies для того, чтобы запустить крупномасштабную симуляцию квантовых вычислений на суперкомпьютере. Как сообщает Silicon Angle, исследователи используют новейший фреймворк PennyLane компании Xanadu и разработанное NVIDIA ПО cuQuantum для создания квантового симулятора.

PennyLane представляет собой фреймворк с открытым кодом, предназначенный для «гибридных квантовых вычислений», а инструменты cuQuantum для разработки программного обеспечения позволяют организовать симулятор квантовых вычислений, используя высокопроизводительные кластеры ускорителей. Вычислительных ресурсов действительно требуется немало, поскольку для воспроизведения работы квантовой модели из около 30 кубитов потребовалось 256 ускорителей NVIDIA A100 в составе суперкомпьютера Perlmutter.

Источник изображения: geralt/pixabay.com

Как заявляют в Xanadu, комбинация PennyLane и cuQuantum позволяет значительно увеличить число симулированных кубитов — ранее подобных возможностей просто не было. Тесты cuQuantum с одним ускорителем показали повышение производительности симуляции на порядок. Уже к концу текущего года учёные рассчитывают масштабировать технологию до 1 тыс. узлов с использованием 4 тыс. ускорителей, что позволит создать симуляцию более 40 кубитов.

Источник изображения: Xanadu

Учёные утверждают, что крупными симуляциями в результате смогут пользоваться даже стажёры. Всего планируется реализация не менее шести проектов с использованием соответствующей технологии для изучения физики высоких энергий, систем машинного обучения, развития материаловедения и химии. Xanadu уже сейчас работает с Rolls-Royce над разработкой квантовых алгоритмов, позволяющих создавать более эффективные двигатели, а также с Volkswagen Group над проектами по созданию эффективных аккумуляторов.

Компания International Data Corporation (IDC) опубликовала свой второй прогноз по мировому рынку квантовых вычислений. Аналитики сообщают, что отрасль развивается медленнее, чем ожидалось ранее, тем не менее, в обозримом будущем расходы в соответствующей сфере продолжат устойчиво расти.

По оценкам, в 2022 году объём сектора составил приблизительно $1,1 млрд. В 2027-м, прогнозирует IDC, затраты достигнут $7,6 млрд. Если эти ожидания оправдаются, показатель CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) в течение пяти лет окажется на уровне 48,1 %.

Источник изображения: pixabay.com

Новый прогноз IDC значительно осторожнее предыдущего. Отмечается, что на расходы в области квантовых вычислений негативно повлияли несколько факторов. Это, в частности, недостаточно быстрый прогресс в сфере разработки квантового оборудования. Ещё одна причина —  появление других перспективных технологий, таких как генеративный ИИ, которые, как ожидается, в ближайшем будущем обеспечат большую ценность для конечных пользователей. Кроме того, замедление развития отрасли квантовых вычислений провоцируют макроэкономические факторы: высокие процентные ставки и темпы инфляции, перспектива экономического спада.

IDC ожидает, что инвестиции на рынке квантовых вычислений будут расти в среднем на 11,5 % в течение 2023–2027 гг. и достигнут почти $16,4 млрд к концу рассматриваемого периода. В эту цифру входят вложения, сделанные государственными и частными учреждениями, затраты поставщиков технологий и услуг, а также внешнее финансирование от венчурных фондов и частных инвестиционных компаний.

Минцифры сообщило о скором начале реализации очередного национального проекта «Экономика данных». Как сообщает пресс-служба министерства, проект подготовят до конца текущего года. При этом реализация нового проекта будет продолжаться до 2030 года. Целью проекта станет перевод всей экономики, социальной сферы и органов власти на новый уровень. Это касается решений в области логистики, телемедицины, онлайн-образования и предоставления госуслуг.

Как сообщает «Интерфакс», речь идёт не только о консолидации уже существующих инструментов, применяемых для развития систем ИИ, квантовых технологий и цифровой экономики в целом — необходимо выстроить целостный механизм создания и внедрения новых разработок. Как уточняется, фокус следует сделать на ряде направлений:

• Сбор данных с использованием высокочувствительных датчиков, включая квантовые сенсоры. Такие технологии уже применяются как в промышленности, так и, например, в медицине и системах связи;
• Передача данных и развитие систем связи. Связь должна обеспечиваться в режиме реального времени на больших скоростях — это и отсутствие задержек при передаче информации необходимо для автоматизации транспорта и городской среды вообще;
• Хранение данных в стране должно быть эффективно организовано за счёт развития облачных платформ, ЦОД и собственных вычислительных мощностей, включая квантовые компьютеры;
• Безопасность данных должна быть обеспечена благодаря квантовым технологиям передачи данных и шифрования, способным противостоять любым угрозам, в том числе атакам с использованием квантовых компьютеров;
• Стандарты и протоколы работы с данными необходимы во всех IT-сферах, как для обеспечения безопасности, так и для того, чтобы регламентировать хранение персональных данных, в том числе с использованием квантовой криптографии;
• Наконец, внимание будет уделяться обработке и анализу данных и созданию репозиториев открытого кода, причём анализ данных необходимо проводить на основе ИИ-алгоритмов, используя отечественное программное обеспечение. Для этого потребуется развитие отечественных сервисов и платформ для совместной работы программистов со всего мира, в первую очередь из России.

Источник изображения: ThisisEngineering RAEng/unsplash.com

Как сообщают в Минцифры, новый национальный проект в конечном счёте направлен на повышение качества жизни граждан за счёт роста качества работы властей, роста экономики и развития социальной сферы. Какие средства будут выделены на реализацию проекта и какие именно направления будут развиваться особенно активно, будет объявлено позже.

Провайдер облачных и AI-технологий Cloud.ru открыл лабораторию квантовых вычислений с целью объединения существующих и будущих решений в области квантовых вычислительных систем в облачной инфраструктуре, сообщил руководитель департамента инноваций Cloud.ru. Он отметил, что исследования в новой лаборатории будут проводиться в тесном сотрудничестве с ведущими российскими лабораториями по квантовым технологиям.

Как сообщается в пресс-релизе, на серверах компании сейчас запускают два эмулятора квантовых вычислительных устройств, разработанные специалистами научно-технологической экосистемы Российского Квантового Центра и организации S-Quantum, созданной исследователями Центра Квантовых Технологий МГУ им. М.В. Ломоносова. Обе компании специализируются на создании квантовых вычислителей на различных архитектурах, эмуляторов, интерфейсов облачного доступа, а также квантовых алгоритмов и приложений.

Источник изображения: Cloud.ru

В ближней перспективе в платформу Cloud.ru ML Space интегрируют функциональность эмуляторов квантовых вычислительных устройств, что позволит разрабатывать квантовые алгоритмы на суперкомпьютерах, а также решать задачи, для которых квантовые вычислители подходят больше, чем классические. В дальнейшем компания планирует предоставлять облачный доступ к реальным квантовым устройствам широкому кругу пользователей через Cloud.ru ML Space. Они также позволят ускорить обработку информации в ЦОД Cloud.ru

Корпорация IBM сообщила о планах по созданию своего первого европейского центра квантовых вычислений. Предполагается, что воспользоваться его ресурсами смогут различные государственные учреждения, исследовательские институты и коммерческие заказчики.

Новый ЦОД расположится на площадке IBM в Энингене (земля Баден-Вюртемберг, Германия). У IBM уже имеется центр квантовых вычислений в США — он находится в Покипси (штат Нью-Йорк). Появление европейского комплекса поможет ускорить разработку и внедрение решений на основе квантовых технологий.

В состав ЦОД войдут несколько квантовых систем IBM, оперирующих более чем 100 кубитами. Доступ к вычислительным мощностям будет предоставляться клиентам из европейских государств и других стран по всему миру. Ввод площадки в эксплуатацию запланирован на 2024 год.

Источник изображения: IBM

Отмечается, что в настоящее время сеть IBM Quantum Network насчитывает более 60 организаций по всей Европе. Им предоставляется доступ к квантовому оборудованию и сопутствующему ПО для решения сложных и ресурсоёмких задач, обработка которых зачастую не под силу традиционным компьютерам. Комплексы квантовых вычислений, в частности, применяются в таких сферах, как материаловедение, физика высоких энергий, финансовая аналитика и пр.

К сети IBM Quantum Network через облако подключены Университет Бундесвера в Мюнхене, Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН), Общество Фраунгофера, компания Bosch и др.

Компания NVIDIA анонсировала проект по созданию передовой лаборатории квантовых вычислений. В инициативе участвуют Юлихский суперкомпьютерный центр (Германия) и немецкая компания ParTec AG. Новая структура станет частью Унифицированной инфраструктуры квантовых вычислений Юлиха (Jülich UNified Infrastructure for Quantum Computing, JUNIQ),

Речь идёт об использовании концепции гибридных квантово-классических вычислений. Напомним, летом 2022 года NVIDIA представила платформу разработки QODA, объединяющую миры обычных и квантовых вычислений. А в марте нынешнего года дебютировала система NVIDIA DGX Quantum, в которой совмещены средства ускоренных вычислений на базе Grace Hopper, открытой модели программирования CUDA Quantum и квантовая управляющая платформа Quantum Machines OPX+.

Источник изображения: NVIDIA

Новая лаборатория станет площадкой для выполнения ресурсоёмких задач в рамках концепции квантово-классических вычислений с небольшой задержкой. В дополнение к CUDA Quantum планируется задействовать инструментарий NVIDIA cuQuantum SDK. Ресурсы лаборатории будут интегрированы в модульную суперкомпьютерную архитектуру Юлихского суперкомпьютерного центра.

Ожидается, что концепция гибридных квантово-классических вычислений приблизит квантовые вычисления к реальности. Подход может быть эффективен при решении сложных задач, с которыми не справляются одни лишь классические компьютеры. Исследователи, в частности, рассчитывают добиться беспрецедентных успехов в области химии и материаловедения.

QMware и QuiX Quantum объявили о создании в нидерландском Энсхеде гибридного дата-центра, в котором сочетается классическая HPC-инфраструктура с квантовыми технологиями. Как сообщает Inside HPC, речь идёт о первой интегрированной гибридной системе такого типа. Ожидается, что ЦОД будет готов к коммерческому использованию уже в августе 2023 года.

Пока известно, что проприетарное программное обеспечение QMware позволяет объединить принципиально разные аппаратные вычислительные системы, способные использовать общую память. Повышенные вычислительные мощности позволят обеспечивать более точные результаты, а благодаря QuiX Quantum с её масштабируемой технологией, можно использовать системы для самых разных ресурсоёмких задач.

Источник изображения: QuiX Quantum

Квантовый компьютер компании QuiX Quantum оптимально подходит для гибридной системы, поскольку способен работать при комнатной температуре и легко масштабируется. Для соединения с HPC-инфраструктурой используется оптоволоконное подключение. Управление системой обеспечит унифицированная версия Linux — в сравнении с существующими гибридными решениями новая инфраструктура намного производительнее и экономичнее.

Если существующие гибридные системы обычно требуют веб-интеграции квантовой составляющей и HPC-оборудования, то в данном случае этого не требуется, взаимодействие на одной площадке обеспечивает проприетарное железо и ПО Qmware. В результате конечные клиенты получают одновременный доступ к мощностям обоих типов с низкой задержкой.

Представителями партнёров ожидают, что использование гибридной инфраструктуры позволит обрабатывать данные в некоторых приложениях до 10 раз быстрее. По словам представителя QuiX Quantum, компания намерена обеспечить использование квантовых технологий в прикладной сфере. По его мнению, оптимизация энергосетей, цепочек поставок или дорожного движения — лишь немногие из сфер, где, возможно, будут применяться гибридные технологии при сотрудничестве с Qmware.

Квантовые компьютеры довольно активно покупаются и используются операторами ЦОД, в том числе речь идёт и о гибридных системах. Так, только в марте этого года NVIDIA представила систему DGX Quantum для гибридных квантово-классических вычислений.

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.