Menggunakan superkomputer untuk menangani halangan penyelidikan kuantum

Kemajuan pengkomputeran kuantum dikekang oleh tiga cabaran teknikal utama.Kebisingan dalam perkakasan kuantum (pembetulan ralat), pengoptimuman litar (kompilasi litar), dan simulasi reka bentuk qubit kekal rintangan kritikal.Ini adalah tugas -tugas intensif yang komputasi yang sistem klasik sahaja berjuang untuk memproses dengan cekap.

Pengkomputeran Super kini digunakan untuk kawasan ini.Dengan superkomputer dan pemprosesan GPU selari, penyelidik adalah pembetulan kesilapan, penyusunan, dan beban simulasi yang akan dibatasi oleh kaedah konvensional.Perpustakaan CUDA-X NVIDIA menyediakan infrastruktur asas untuk kerja ini.

Pembetulan ralat adalah satu contoh.Satu qubit adalah rapuh, jadi beribu -ribu mesti digabungkan ke dalam qubit logik melalui penyahkodan pesat.Penyahkodan ini secara matematik kompleks dan mesti dijalankan dalam masa nyata.Dengan menggunakan pecutan GPU, penyelidik telah menggandakan kelajuan dan ketepatan penyahkod ini.Sesetengah pasukan telah pergi lebih jauh dengan model AI yang mempelajari perhitungan berat terlebih dahulu, memotong masa penyahkodan sehingga lima puluh kali.

Penyusunan litar adalah halangan lain.Setiap algoritma mesti dipadankan dengan qubit fizikal pada cip.Ini adalah masalah graf yang tumbuh dengan cepat dalam kerumitan.Dengan kaedah bertenaga GPU yang membina susun atur dari corak berulang, kelajuan penyusunan telah meningkat sebanyak enam ratus kali, menjadikannya lebih mudah untuk menjalankan litar pada peranti hari ini.

Simulasi adalah bahagian ketiga.Untuk merancang qubit yang lebih baik, saintis perlu memodelkan bagaimana mereka berkelakuan dengan komponen lain seperti resonator.Toolkit simulasi yang dipercepatkan GPU kini membolehkan para penyelidik menjalankan model beribu-ribu kali lebih cepat daripada sebelumnya, membuat kajian berskala besar praktikal.