Ученые смоделировали 45-кубитную квантовую вычислительную систему при помощи одного из самых мощных суперкомпьютеров

Математическое моделирование есть единственным на сегодня методом изучения функционирования квантовых вычислительных совокупностей. Но, из-за высокой сложности принципов работы таких совокупностей повышение числа моделируемых квантовых битов (кубитов) требует экспоненциального повышения вычислительной мощности применяемых для моделирования простых вычислительных совокупностей. Все это есть обстоятельством тому, что самой сложной квантовой вычислительной совокупностью, которую получалось смоделировать до последнего времени, являлась совокупность с не большим числом, правильнее, с тремя десятками кубитов.

Но, исследователи Томас Хэнер (Thomas Haner) и Дамиан Стайгер (Damian Steiger) из Швейцарского федерального технологического университета (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюрихе собрались в ближащее будущее совершить расчеты математической модели квантового компьютера с 49 кубитами. Для расчетов данной модели будет использован пятый в мире по мощности суперкомпьютер, совокупность Cori II, находящаяся в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.

В составе этого суперкомпьютера насчитывается 9 304 вычислительных узла, любой из которых содержит 68-ядерный процессор Intel Xeon Phi 7250, трудящийся на тактовой частоте 1.4 ГГц. Количество памяти данной совокупности образовывает один петабайт, а ее пиковая производительность – 29.1 ПФЛОПС.

На протяжении прошлых изучений Хэнер и Стайгер применяли возможности суперкомпьютера Cori II для моделирования квантовых вычислительных совокупностей с 30, 36, 42 и 45 кубитами. Для расчетов самой громадной модели употреблялись 8 192 вычислительных узлов, 0.5 петабайта памяти и вычислительная мощность в 0.428 петафлопс.

Полученные на протяжении недавних расчетов результаты были сравнены с результатами моделирования 30 и 36-кубитных квантовых компьютеров, выполненных ранее при помощи менее замечательного суперкомпьютера называющиеся Edison, что кроме этого находится в лаборатории имени Лоуренса. Сравнение продемонстрировало, что ускорение расчетов математических моделей являлось не просто результатом применения более замечательного суперкомпьютера, достаточно весомая часть этого ускорения была взята за счет применения новых оптимизированных методов математических моделей.

Создавая серии расчетов моделей квантовых компьютеров с возрастающим числом кубитов, Хэнер и Стайгер всегда вносили трансформации в исходный код модели, убирая из него все лишнее, оптимизируя и ускоряя работу имеющихся участков. И в следствии данной работы сегодняшний код трудится на порядок стремительнее кода, использованного в самых первых моделях.

Существующая математическая модели применяет числа с плавающей запятой простой точности для расчетов сложнейших амплитуд и процессов квантовых колебаний. Хэнер и Стайгер уверены, что в применяемом коде имеется еще пара возможностей для его предстоящей оптимизации, что разрешит им в недалеком будущем совершить расчеты модели компьютера с 49 кубитами, применяя для этого мощности 8 192 узлов.

Случайные записи:

• Участники форума регионов 2014 обсудят инновационные проекты в здравоохранении
• Компьютер научили смотреть футбол

ТОП 5 САМЫХ МОЩНЫХ В МИРЕ КОМПЬЮТЕРОВ

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Компания google приступила к созданию 50-кубитного универсального квантового компьютера, который станет самой мощной вычислительной системой в мире

  На данный момент эксперты исследовательской группы компании Гугл, занимающейся практической реализацией разработок квантовых вычислений, уже имеют в…

• Создана первая система искусственного интеллекта на базе спинтронных элементов

  Применяемые на данный момент совокупности ИИ (ИИ) функционируют на базе вычислительных совокупностей, в базе которых лежат совсем классические…

• Ученые-физики создали один из ключевых компонентов будущих систем беспроводной связи терагерцового диапазона

  Терагерцовый диапазон может в будущем стать базой беспроводных коммуникационных совокупностей, снабжающих в много раз громадную скорость передачи данных,…

• Города выбирают технологии открытых систем и облачных вычислений

  Благодаря облачным вычислениям у малых городов имеется возможность совершить огромный скачок до отметки мегаполисов, взяв конкурентное преимущество в…