Sciencemag.cz
Related Articles
Cleveland Clinic simulovala miniprotein s klecí tryptofanu o 303 atomech, což je jeden z největších molekulárních modelů, jaké kdy byly provedeny na kvantově-centrickém superpočítači.
Společnost IBM představila první publikovanou referenční architekturu kvantově orientovaných superpočítačů v oboru a nový plán pro integraci kvantových výpočtů do moderních superpočítačových prostředí. Architektura ukazuje, jak mohou kvantové procesory (QPU) fungovat společně s grafickými procesory (GPU) a procesory CPU – napříč lokálními systémy, výzkumnými centry a cloudem – a řešit tak vědecké výzvy, které žádný jednotlivý výpočetní přístup sám o sobě nevyřeší.
Architektura, navržená pro dnešní pracovní zátěže a postavená tak, aby se v průběhu času vyvíjela, spojuje kvantové a klasické systémy do jednotného výpočetního prostředí. Kombinuje kvantový hardware s výkonnou klasickou infrastrukturou, včetně clusterů CPU a GPU, vysokorychlostních sítí a sdíleného úložiště, pro podporu výpočetně náročných pracovních zátěží a výzkumu algoritmů.
Integrovaná orchestrace a otevřené softwarové frameworky, včetně Qiskit, umožňují vývojářům a vědcům přístup k kvantovým schopnostem prostřednictvím známých nástrojů a pracovních postupů, což usnadňuje aplikaci kvantových výpočtů na problémy v oblastech, jako je chemie, materiálová věda a optimalizace.
„Před více než čtyřmi desetiletími si Richard Feynman představil počítače, které by mohly simulovat kvantovou fyziku,“ řekl Jay Gambetta, ředitel výzkumu IBM a člen představenstva IBM. „V IBM jsme strávili roky proměňováním této vize ve skutečnost. Dnešní kvantové procesory začínají řešit nejtěžší části vědeckých problémů – ty, které se řídí kvantovou mechanikou v chemii. Budoucnost spočívá v kvantově centrických superpočítačích, kde kvantové procesory spolupracují s klasickými vysoce výkonnými výpočty na řešení mnohých problémů, se kterými jsme si nedokázali poradit.“
Vědci již využívají kvantově centrickou architekturu IBM k poskytování přesných výsledků pro reálné experimenty. Nedávné výsledky představují jedny z dosud nejsilnějších důkazů, že kvantové počítače v kombinaci s klasickými výpočetními postupy lze použít k urychlení vědeckých objevů:
Výzkumníci z IBM, Univerzity v Manchesteru, Oxfordské univerzity, ETH Zurich, EPFL a Univerzity v Řezně vytvořili první molekulu s tzv. „halfMöbius“ elektronovou topologii, a ověřili její neobvyklou elektronovou strukturu pomocí kvantově-centrického superpočítače, jehož výsledky byly publikovány v časopise Science.
Cleveland Clinic simulovala miniprotein s klecí tryptofanu o 303 atomech, což je jeden z největších molekulárních modelů, jaké kdy byly provedeny na kvantově-centrickém superpočítači.
Tým z IBM, RIKEN a Chicagské univerzity odhalil nejnižší energetický stav inženýrských kvantových systémů, který překonal nejmodernější přístupy založené pouze na klasických metodách.
Vědci z RIKEN a IBM dosáhli jedné z největších kvantových simulací klastrů železa a síry, základní molekuly v biologii a chemii, prostřednictvím uzavřené smyčky výměny dat mezi společně umístěným procesorem IBM Quantum Heron a všemi 152 064 klasickými výpočetními uzly superpočítače Fugaku společnosti RIKEN.
Společnosti Algorithmiq, Trinity College Dublin a spolupracovníci IBM publikovali v časopise Nature Physics metody pro přesnou simulaci kvantových chaosových systémů s mnoha tělesy, jako jsou soubory atomů a elektronů, s využitím klasických výpočetních zdrojů pro potlačení šumu.
Tyto výsledky potvrzují schopnost kvantových počítačů IBM přinášet řešení vědeckých problémů.
S objevováním nových kvantově orientovaných algoritmů bude globální ekosystém klientů a partnerů IBM tuto architekturu neustále vyvíjet, aby podporovala sofistikované zdroje, sítě a softwarové funkce. Například IBM a Rensselaer Polytechnic Institute zlepšují způsob, jakým lze bezproblémově plánovat a orchestrovat pracovní postupy napříč kvantovými a vysoce výkonnými výpočetními zdroji. Nasazení nových algoritmů na vrcholu této architektury pohání další vlnu aplikací v chemii, materiálových vědách, optimalizaci a dalších oblastech.
tisková zpráva společnosti IBM
Viz také: Vytvořili krajně exotickou molekulu a pomocí kvantového počítání prokázali její povahu
