ПОСЛЕЗАВТРА

В Австрии создали гибридный суперкомпьютер

Австрийские инженеры из Инсбрукского университета успешно интегрировали квантовый компьютер в среду высокопроизводительных вычислений (HPC), тем самым получив на выходе гибридный суперкомпьютер, способный производить сложнейшие вычисления в таких областях, как химия, материаловедение и оптимизация.

 Сегодня требования к вычислительным мощностям компьютеров постоянно растут, в то время как тактовая частота традиционных процессоров уже почти уперлась в физический предел. По этой причине все попытки повысить производительность за последние 10 лет были сосредоточены на параллелизации — распределении задач по нодам сервера в высокопроизводительном кластере. Однако вскоре выяснилось, что вместе с наращиванием вычислительных нод на таком кластере линейно растет и его энергопотребление. Следующим шагом стал переход от однородных нод к гетерогенной конфигурации, состоящей из различных специализированных ускорителей, таких как GPU и NPU (ИИ-ускоритель). Но, несмотря на всю вычислительную мощь современных суперкомпьютеров, существует ряд областей, вычисления в которых им не по зубам. Например, вычисления, связанные с квантовой механикой, крайне сложно масштабировать на традиционных HPC-системах, причем до такой степени, что решения подобных задач возможны лишь приблизительно, или же невозможны в принципе.

 «Вместе с появлением квантовых компьютеров и их возможности решать определенные проблемы в химии или материаловедении быстрее, чем это возможно классическим [способом], квантовые ускорители для HPC-компьютеров открывают новые, очень интересные перспективы», — объясняет исследователь Томас Монц, доцент квантовой физики Инсбрукского университета и глава компании Alpine Quantum Technologies, участвующей в проекте.

 Ученые также возлагают большие надежды на квантовые ускорители для проведения вычислений в таких областях, как сверхпроводимость (что сулит настоящую революцию в мире электроники), фиксация азота для получения более эффективных удобрений, а также удерживание углерода (весьма актуально для борьбы с изменением климата). Между тем перед получением по-настоящему работоспособного гибридного суперкомпьютера, использующего всю мощь HPC-систем и квантовых компьютеров, разработчикам еще предстоит сложна работа по оптимизации балансировки нагрузки. Иными словами ученым предстоит научить суперкомпьютер определять, когда задачу следует отдавать на решение традиционными методами, а когда лучше подключить к работе квантовый ускоритель.