Разработано гибридное программное обеспечение для объединения квантовых и суперкомпьютеров
Система под названием sys-sage была создана группой исследователей из Мюнхенского технического университета (TUM) в сотрудничестве с коллегами из Суперкомпьютерного центра им. Лейбница (LRZ). Сейчас она проходит экспериментальное тестирование.
Квантовые компьютеры, использующие свойства квантовой физики для хранения данных и выполнения вычислений, считаются одной из самых перспективных технологий будущего. Хотя квантовые компьютеры открывают большие перспективы для решения сложных задач, их интеграция в существующие суперкомпьютеры остаётся непростой задачей из-за различий в архитектуре и принципах работы.
В отличие от классических компьютеров, в которых используются биты, представляющие собой либо ноль, либо единицу, они состоят из квантовых битов, также известных как кубиты, которые могут находиться в нескольких состояниях одновременно благодаря суперпозиции.
Это явление и квантовая запутанность позволяют им решать определённые задачи гораздо быстрее, чем традиционным компьютерам. Тем не менее квантовые компьютеры не универсальны и не предназначены для замены традиционных высокопроизводительных вычислительных систем (HPC).
Вместо этого исследователи рассматривают их как дополнительные ускорители, которые могут решать очень сложные задачи, оставляя обычные рабочие нагрузки суперкомпьютерам.
По мнению исследовательской группы, проблема заключается в том, чтобы заставить эти две разные архитектуры работать вместе. Квантовые компьютеры используют уникальные интерфейсы, системы управления и топологии, которые с трудом вписываются в высокооптимизированные структуры классических сред высокопроизводительных вычислений.
Исследовательская группа расширила существующую библиотеку sys-sage, программный стек для высокопроизводительных вычислений, который обрабатывает данные с суперкомпьютеров, например информацию о процессорах и их производительности, а также о передаче данных между вычислительными узлами.
Библиотека собирает и систематизирует статическую и динамическую информацию об архитектуре и топологии системы. По сути, она представляет собой подробную карту, показывающую структуру и соединения различных компонентов.
Расширив библиотеку за счёт включения в неё квантовых систем, исследователи создали единое представление, объединяющее топологии квантовых и классических компьютеров. Это означает, что теперь задачи можно разумно распределять между обеими системами.
Например, если задача лучше решается на квантовом процессоре, Sys-Sage может направить её туда. Если же задача оптимизирована для классических высокопроизводительных вычислений, она останется на суперкомпьютере.
Сообщение Разработано гибридное программное обеспечение для объединения квантовых и суперкомпьютеров появились сначала на Время электроники.