Η AMD Θέτει τα Θεμέλια για το Μέλλον της Κβαντικής Υπολογιστικής με Κλασικές Τεχνολογίες
Η AMD, σε συνεργασία με την IBM και το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge, συνεισφέρει τις τεχνολογίες και την εξειδίκευσή της σε CPU και GPU για να προάγει την κλασική υπολογιστική βάση για μελλοντικά κβαντικά συστήματα. Το μέλλον της κβαντικής υπολογιστικής θα εξαρτηθεί από τη συνένωση της κβαντικής και της κλασικής υπολογιστικής σε πρωτοφανή κλίμακα. Ηγετικές κλασικές υπολογιστικές δυνατότητες είναι απαραίτητες για τη διαχείριση των κβαντικών συστημάτων, την επιτάχυνση σύνθετων προσομοιώσεων, τη διόρθωση σφαλμάτων και την ενσωμάτωση κβαντικών επεξεργαστών με HPC συστοιχίες σε μεγάλη κλίμακα. Με τις ηγετικές της τεχνολογίες που καλύπτουν CPUs, GPUs, FPGAs και ανοικτό λογισμικό, η AMD βρίσκεται σε μοναδική θέση για να οικοδομήσει αυτή τη βάση.
Συνεργασία AMD, IBM και Oak Ridge για την Ανάπτυξη Κωδικοσχεδιαστικής Πλατφόρμας
Σήμερα, η AMD εφαρμόζει την ηγετική της θέση στην κλασική υπολογιστική για να αντιμετωπίσει αυτή την πρόκληση μέσω μιας νέας κωδικοσχεδιαστικής πλατφόρμας για τη διόρθωση κβαντικών σφαλμάτων, που ιδρύθηκε από την IBM και το Κέντρο Κβαντικής Επιστήμης στο Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge. Η συνεργασία αυτή προσφέρει ένα κοινό περιβάλλον για την αξιολόγηση των αρχιτεκτονικών, του λογισμικού και των ροών εργασίας που θα χρειαστούν τα μελλοντικά υβριδικά κβαντικά συστήματα.
Η νέα πλατφόρμα θα αξιοποιήσει τις εμπειρίες και των τριών εταίρων. Η IBM φέρνει την τεχνολογία κβαντικής υπολογιστικής, το Oak Ridge την επιστημονική του έρευνα και το περιβάλλον υπολογιστικής, ενώ η AMD φέρνει τις κλασικές υπολογιστικές τεχνολογίες και το ανοικτό λογισμικό για να συνδέσει την κβαντική επεξεργασία με επιστημονικά φορτία εργασίας.
Ενοποίηση Κβαντικής και Κλασικής Υπολογιστικής
Η ενοποίηση της κβαντικής και της κλασικής υπολογιστικής απαιτεί την αντιστοίχιση διαφορετικών απαιτήσεων επεξεργασίας σε ένα σύστημα. Ο έλεγχος και η ανατροφοδότηση απαιτούν ακριβή χρονισμό και γρήγορες αντιδράσεις. Οι επιστημονικοί υπολογισμοί απαιτούν σημαντική παράλληλη επεξεργασία. Και η ορχήστρωση συντονίζει την εργασία σε όλους αυτούς τους πόρους.
Η AMD συνεργάζεται με το οικοσύστημα και τους εταίρους της μέσω βαθιάς κωδικοσχεδίασης για να αξιοποιήσει το ευρύ χαρτοφυλάκιο υψηλής απόδοσης για να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις κλασικής υπολογιστικής των κβαντικών συστημάτων από τον έλεγχο σε πραγματικό χρόνο έως την επιστημονική υπολογιστική ηγεσίας. Η AMD προσφέρει εξειδίκευση σε αυτές τις απαιτήσεις:
- Οι επεξεργαστές AMD EPYC™ παρέχουν την ορχήστρωση και την γενικής χρήσης απόδοση που χρειάζεται για να συντονίσουν σύνθετα υβριδικά κλασικά-κβαντικά συστήματα.
- Οι GPU AMD Instinct™ επιταχύνουν την προσομοίωση, τη βελτιστοποίηση και τις παράλληλες επιστημονικές υπολογιστικές γύρω από τα κβαντικά φορτία εργασίας.
- Οι προσαρμοσμένοι SoCs AMD Versal™ προσφέρουν τις δυνατότητες ελέγχου, ανάγνωσης και αποκωδικοποίησης χαμηλής καθυστέρησης που απαιτούνται κοντά στον κβαντικό επεξεργαστή.
- Το ανοικτό λογισμικό AMD ROCm™ βοηθά τους προγραμματιστές να συνδέσουν εφαρμογές HPC και AI και αυτό το υλικό σε ολοένα και πιο ολοκληρωμένα κβαντικά-κλασικά περιβάλλοντα.
Η Σημασία της Διόρθωσης Σφαλμάτων στην Κβαντική Υπολογιστική
Η διόρθωση σφαλμάτων είναι το εμπόδιο μεταξύ των κβαντικών υπολογιστών που έχουμε σήμερα και αυτών που μπορούν να εκτελέσουν πραγματική επιστήμη. Η επίλυση αυτού απαιτεί εργασία τόσο στην κβαντική όσο και στην κλασική υπολογιστική, με μεγάλο μέρος αυτής να βρίσκεται στην κλασική πλευρά. Η διόρθωση σφαλμάτων απαιτεί από τους κβαντικούς ερευνητές να κατανοήσουν τους επεξεργαστές και την κλασική υπολογιστική καθώς τα δύο συστήματα λειτουργούν παράλληλα. Η νέα κωδικοσχεδιαστική πλατφόρμα δίνει στην AMD, την IBM και το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge ένα κοινό περιβάλλον για να ερευνήσουν αυτές τις απαιτήσεις μαζί, καθώς συνεχίζουν να υποστηρίζουν την Αποστολή Κβαντικής Γένεσης του Υπουργείου Ενέργειας και την πρόοδό της προς έναν επιστημονικά σχετικό κβαντικό υπολογιστή έως το 2028.
Συμπεράσματα και Προοπτικές για το Μέλλον
Για την AMD, η εργασία αυτή αντικατοπτρίζει μια θεμελιώδη αρχή: Οι εξελίξεις στην κβαντική υπολογιστική εξαρτώνται από την πρόοδο στην κλασική υπολογιστική. Συνεργαζόμενη με την IBM και το Oak Ridge για να διερευνήσει αυτές τις απαιτήσεις τώρα, η AMD διαμορφώνει τη βάση υπολογιστικής που θα χρειαστούν οι μελλοντικοί κβαντικοί υπολογιστές. Η AMD σχεδιάζει ένα ολιστικό σύστημα με κβαντικές εταιρείες, ερευνητικά ιδρύματα και παρόχους τεχνολογίας.
