量子计算机将作为HPC中的加速器出现

2022-06-08 12:47来源：C114通信网阅读量：5272

伴随着量子计算越来越接近主流，一般认为这些系统不会取代经典计算这就提出了一个问题:量子计算机在计算基础设施中处于什么位置

政府，超级计算实验室和公司开始研究量子处理单元如何适应高性能计算环境。

莱布尼茨超级计算中心正在慕尼黑附近的一个数据中心创建一个中心，用于测试新的芯片和系统该中心正在实验室部署Cerebras的人工智能系统，还拥有一个量子计算中心

LRZ的战略总监劳拉·舒尔茨表示，该中心希望将新的人工智能芯片与量子系统相匹配，以最好地解决其处理的广泛工作负载。

名字叫未来计算机，LRZ的LRZ计划正在使用量子和人工智能系统提供的加速计算来评估千万亿次超级计算机。

我们倾向于较少考虑HPC系统和AI系统对于即将到来的量子系统的表征，有一些论点要提出来我们从工作流的特点，要做的工作，对架构有什么意义，舒尔茨说

在研究量子比特系统时，阿贡国家实验室还携带了不同公司的量子芯片谷歌和IBM正在开发超导量子比特系统，而PsiQuantum则专注于建立一个拥有100万个量子比特的量子计算工厂英特尔正在寻求一种基于量子点的系统，其芯片可以在现有工厂中生产

IBM的路线图主要包括2025年前的量子系统从2026年开始，其量子系统将超过10000量子比特，采用和量子通信

云服务提供商也在参与量子竞赛亚马逊提供不同类型的量子系统，包括D—Wave的annealer，IonQ的离子阱量子处理器，Rigetti和IonQ的超导量子位系统

埃森哲量子项目负责人卡尔·杜卡茨表示，伴随着云服务提供商为客户创建层，以简单地探索应用系统的可行性，量子计算变得越来越容易实现。

开发者可以通过多种方式选择经典计算或者量子器件上计算的库，选择自己选择的资源此外，伴随着越来越多的库变得流行和易于使用，数据科学家现在通过云访问量子计算，而不是直接访问量子提供商

对于那些已经知道如何使用这些云服务提供商并熟悉算法的人来说，很自然地就可以轻松地开始测试和比较经典系统和量子系统，杜卡茨说。

总部位于法国的芯片制造商SiPearl的首席执行官菲利普·诺顿表示，量子计算机将作为加速器出现，仍然需要传统的CPU来运行运算该公司正在为计划于明年上线的欧洲exascale系统开发一款基于Arm的CPU，名为Rhea

即使中间有量子处理器或者量子加速器，也是另一种形式的加速，周围还是需要大量的CPU，Notton说，并补充说Rhea可以用来管理量子加速。

GPU公司Nvidia并没有开发量子处理器，而是提供了用于量子电路仿真的CuQuantum软件套件该公司的CuQuantum DGX硬件设备集成了一个软件容器和一个全栈量子电路模拟器这套系统使用英伟达的A100 GPU来加速量子模拟和工作负载

你可以使用这个容器，安装它，对于所有的意图和目的，你有一个非常强大的量子处理器，也许是世界上最强大的，因为你在这个硬件上有一个完整的模拟栈英伟达HPC和量子计算部门经理蒂姆·科斯塔说

科斯塔说，人们普遍认为GPU在混合量子经典计算中起着直接的作用。

应用的优势不会是纯粹的量子应用你不会在量子处理器上完成第一次完整的天气模拟事情不是这样的反而会是经典基础设施之间的合力，可能是我们今天使用的大型经典基础设施，科斯塔说

根据工作量，部分代码可以看作是GPU和量子处理器的加速卸载，或者是GPU上的量子仿真。

这是我们发展过程中非常感兴趣的一个领域蒂姆·科斯塔说

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