Квантовые центры обработки данных произведут революцию в IT

Прочитано: 283 раз(а)


Квантовые вычисления имеют большой потенциал для приложений с высокими вычислительными возможностями. Но технология все еще находится на ранних стадиях, поэтому может пройти некоторое время, прежде чем ее примут другие центры обработки данных.

Квантовые вычисления — одна из самых блестящих новых разработок в области информационных технологий. И теперь он начинает набирать обороты, но еще предстоит увидеть, насколько он проникнет в мир центров обработки данных.

Деньги перетекают в квантовую систему, и ее роль возрастает . В ноябре прошлого года IDC опубликовала свой прогноз для мирового рынка квантовых вычислений, согласно которому расходы клиентов на квантовые вычисления вырастут с 412 миллионов долларов в 2020 году до 8,6 миллиардов долларов в 2027 году. Их тезис заключается в том, что постоянные прорывы будут способствовать повышению производительности и приведут к более широкому внедрению.

Вычислительная мощность повышает привлекательность кванта

Суперпозиция и запутанность — это концепции, которые определяют привлекательность квантовых вычислений, поскольку они увеличивают потенциальную вычислительную мощность, в отличие от того, как классические вычисления определяются состояниями вкл/выкл или один/ноль.

Фред Чонг, главный научный сотрудник по квантовому программному обеспечению в ColdQuanta, сказал, что вычислительная мощность увеличивается экспоненциально с каждым добавленным кубитом к вычислениям, использующим эти свойства.

«Они позволяют n кубитам одновременно представлять 2 n чисел; цифровые компьютеры могут одновременно представлять только одно из этих чисел», — сказал он.

Блоки квантовой обработки могут быть очень хороши в моделировании физики и химии, оптимизации таких задач, как логистика, или даже некоторых видах машинного обучения. Джейсон Ларкин, исследователь из Института разработки программного обеспечения Университета Карнеги-Меллона (CMU), сказал, что организации активно экспериментируют, чтобы найти потенциальное применение этой технологии.

«IBM уже устанавливает квантовые компьютеры, — сказал Ларкин. «Например, они сотрудничают с Кливлендской клиникой, где планируют объединить квантовые вычисления с технологиями квантового восприятия».

И, признавая сложность и проблемы , присущие квантовым вычислениям, Ларкин сказал, что эта технология обладает уникальной силой для таких приложений, как исследование электронной структуры молекул.

«Предполагается также, что это будет домен, в котором в режиме реального времени можно делать то, что занимает экспоненциальное количество времени на классических компьютерах», — сказал он.

Квантовым вычислениям может потребоваться больше времени для разработки

Несмотря на прогнозы IDC и энтузиазм Ларкина, другие настроены скептически и не видят ближайшего будущего для квантовых вычислений в типичных центрах обработки данных.

Франц Франкетти, профессор электротехники и вычислительной техники в CMU, проводит четкое различие между «настоящими» квантовыми вычислениями и устройствами, продаваемыми или близкими к рынку.

«Это адиабатические или шумные квантовые компьютеры среднего масштаба, а не настоящие масштабируемые квантовые компьютеры», — сказал Франкетти. «Я предполагаю, что такие экспериментальные устройства появятся у облачных провайдеров, но больше как экспериментальные системы, чтобы показать, насколько хорош провайдер».

Точно так же Франкетти считает, что еще слишком рано создавать четкую архитектуру, хотя и признает, что уровень программного обеспечения в настоящее время «достаточно стандартизирован». Однако с современными устройствами квантовых вычислений их применение ограничено.

Марк Эктон, британский консультант по центрам обработки данных, считает, что в краткосрочной перспективе размещение квантовых компьютеров может стать серьезным препятствием для предприятий. Будущее квантовых вычислений будет зависеть от того, как будет развиваться технология и насколько легко будет разместить ее в более стандартном центре обработки данных. Он отмечает, что требования к переохлаждению для квантовых вычислений означают, что традиционные центры обработки данных еще не настроены для размещения этого оборудования.

«Единственное место, где в настоящее время базируются квантовые вычисления, — это специально построенные районы, которые фактически являются исследовательскими объектами», — сказал Актон. «Квантовые вычисления в их текущей и ближайшей будущей итерации дополнят цифровые вычисления, будучи чрезвычайно быстрыми и чрезвычайно эффективными в некоторых типах вычислений и прогнозов, но почти наверняка не заменят цифровые вычисления для более приземленных приложений и простых транзакций».

По словам Эктона, коммерческие центры обработки данных, которые строятся сегодня, просуществуют от 20 до 30 лет, и в настоящее время они не предназначены для размещения квантовых вычислений. Вместо этого более вероятно, что квант будет использоваться в специально спроектированных или значительно отремонтированных центрах обработки данных, но это во многом зависит от того, в какой степени развивающиеся архитектуры требуют криогенного охлаждения и другого специального оборудования для работы.

«Существуют конкурирующие квантовые технологии и архитектуры, — сказал Актон. «Пока у нас не будет более стандартизированного подхода и согласованной модели доставки, квантовые вычисления, скорее всего, будут базироваться в специализированных центрах обработки данных», которые специально созданы и уникальны для квантовых требований, а не в традиционных коммерческих центрах обработки данных.

В настоящее время поставщики, предлагающие коммерческие продукты или квантовые приложения, включают Artiq, Sinara, Zapata  и IBM . По данным IDC, некоторые другие организации, занимающиеся квантовыми технологиями, включают стартап IQM, стартап квантового оборудования Atos, Pasqal и Nvidia cuQuantum Appliance и комплект для разработки программного обеспечения cuQuantum. За пределами США Европейское совместное предприятие по высокопроизводительным вычислениям финансирует гибридный проект высокопроизводительного компьютера и квантового симулятора.

Квантовые центры обработки данных



Новости партнеров