Фізикам вдалося вперше отримати матерію з “негативною масою”
27 Квітня , 2017
Дослідники виявили упередженість у штучного інтелекту
27 Квітня , 2017

Вчені змоделювали 45-кубітну квантову обчислювальну систему за допомогою одного з найпотужніших суперкомп’ютерів

Математичне моделювання є єдиним на сьогоднішній день, способом вивчення функціонування квантових обчислювальних систем. Але, через високоу складність принципів роботи таких систем, збільшення кількості модельованих квантових бітів (кубітів) вимагає експоненціального збільшення обчислювальної потужності звичайних обчислювальних систем, які використовуються для моделювання . Все це є причиною того, що найскладнішою квантовою обчислювальною системою, яку вдавалося змоделювати, до останнього часу, була система з не дуже великою кількістю, точніше, з трьома десятками кубітів.
Проте, дослідники Томас Хенер (Thomas Haner) і Даміан Стайгер (Damian Steiger) зі Швейцарського федерального технологічного інституту (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюріху зібралися в найближчому часі провести розрахунки математичної моделі квантового комп’ютера з 49 кубітами. Для розрахунків цієї моделі буде використаний п’ятий у світі за потужністю суперкомп’ютер, система Cori II, що знаходиться в Національній лабораторії імені Лоуренса в Берклі. У складі цього суперкомп’ютера налічується 9 304 обчислювальних вузла, кожен з яких містить 68-ядерний процесор Intel Xeon Phi 7250, що працює на тактовій частоті 1.4 ГГц. Об’єм пам’яті цієї системи становить один петабайт, а її пікова продуктивність – 29.1 ПФЛОПС.
Під час попередніх досліджень Хенер і Стайгер використовували можливості суперкомп’ютера Cori II для моделювання квантових обчислювальних систем з 30, 36, 42 і 45 кубітами. Для розрахунків найбільшою моделі використовувалися 8 192 обчислювальних вузлів, 0.5 петабайта пам’яті та обчислювальна потужність в 0.428 петафлопс.
Участок модели квантовой системы
Отримані в ході недавніх розрахунків результати були порівняні з результатами моделювання 30 і 36-кубітних квантових комп’ютерів, виконаних раніше за допомогою менш потужного суперкомп’ютера під назвою Edison, який також знаходиться в лабораторії імені Лоуренса. Порівняння показало, що прискорення розрахунків математичних моделей було не просто результатом використання більш потужного суперкомп’ютера, досить вагома частина цього прискорення була отримана за рахунок використання нових оптимізованих алгоритмів математичних моделей.
Виробляючи серії розрахунків моделей квантових комп’ютерів зі зростаючою кількістю кубітів, Хенер і Стайгер постійно вносили зміни у вихідний код моделі, прибираючи з нього все зайве, оптимізуючи і прискорюючи роботу наявних ділянок. І в результаті цієї роботи нинішній код працює на порядок швидше коду, використаного в перших моделях.
Існуюча математична модель використовує числа з плаваючою комою звичайної точності для розрахунків складних процесів і амплітуд квантових коливань. Хенер і Стайгер впевнені, що у використаному коді є ще кілька можливостей для його подальшої оптимізації, що дозволить їм незабаром провести розрахунки моделі комп’ютера з 49 кубітами, використовуючи для цього потужності 8 192 вузлів.
Ключові слова:
Математична Модель, Квантовий Комп’ютер, Кубіт, Складність, Оптимізація, Суперкомп’ютер, Cori II
Першоджерело
Інші новини по темі:

  • Little Green Machine II – найменший в світі суперкомп’ютер на нинішній …
  • Встановлена рекордна продуктивність математичного моделювання – од …
  • Стенфордський вчені встановили рекорд, задіявши одночасно мільйон отрута …
  • Суперкомп’ютер Sequoia будує модель людського серця з безпрецедентною …
  • Створено перший квантовий комп’ютер, що має архітектуру фон Неймана.

Джерело

LEU
LEU
Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: