|
Квантовые вычисления. Поиски решений
|
|
|
|
PEARC24 провела свой первый семинар по общедоступным квантовым вычислениям (QC) сразу после начала конференции, 22 июля, в Провиденсе, штат Ри. Более 30 участников, возглавляемых Бруно Абреу из NCSA и Томассо Макри из QuEra, включали квантовых химиков, системных администраторов, разработчиков программного обеспечения, специалистов по вычислительной технике для научных исследований, студентов и других лиц, желающих лучше понять текущее состояние и перспективы контроля качества и его приложений.
|
|
|
|
Семинар был посвящен тому, как интеграция квантовых технологий в традиционные исследовательские вычислительные программы и оборудование может принести пользу более широкому сообществу.
|
|
|
|
"Существует общее мнение, что квантовые компьютеры будут очень специализированными машинами, которые будут предоставлять ряд преимуществ для решения конкретных вычислительных задач", - сказал Абреу.
|
|
|
|
"В целом, невозможно представить приложение, решающее проблему с существенным научным и общественным воздействием, которое полностью работает на квантовом компьютере. Гораздо более вероятным сценарием является тот, в котором мы имеем дело с гибридными приложениями, использующими квантовую обработку информации в тандеме с обычными вычислительными ресурсами, такими как центральные процессоры, графические процессорные системы, ПЛИС и параллельные файловые системы.
|
|
|
"Таким образом, подключение передовой киберинфраструктуры и сообществ специалистов по контролю качества является важным шагом на пути к прогрессу в области контроля качества и высокопроизводительных вычислений. Мы хотели добиться от этого семинара преодоления разрыва, и PEARC - отличная платформа для этого".
|
|
|
|
Благодаря панельным дискуссиям, а также тематическим исследованиям, семинар был посвящен тому, как сделать контроль качества более доступным. Открывая семинар, основной докладчик Ипен Хуан, доцент кафедры компьютерных наук Университета Ратгерса, рассказал о текущем состоянии квантовых вычислений и о том, как некоторые потенциальные приложения, такие как факторинг и поисковая оптимизация, могут принести пользу финансовому сектору, промышленности и логистике.
|
|
|
|
Однако одна из проблем, связанных с квантовыми вычислениями, заключается в том, что квантовые состояния хрупки и подвержены воздействию нескольких типов помех. Коды исправления ошибок для устранения этих помех могут быть довольно дорогими и требовать использования обычных вычислений в сочетании с квантовой обработкой информации.
|
|
|
|
Хотя моделирование будет продолжать играть решающую и растущую роль по мере того, как квантовые вычислительные системы вступают в эпоху квантовой коррекции ошибок, исследователям потребуется доступ к более мощным инструментам моделирования.
|
|
|
|
Итак, как мы будем продолжать добиваться прогресса, учитывая, что квантовая физика - это большая проблема, если вы не знаете того, чего не знаете? Одним словом, люди.
|
|
|
|
Хуан рассказал о работе, проделанной Рутгерсом в области развития персонала в сфере контроля качества, в том числе о создании учебной программы, ориентированной на квантовую технику. Однако, по его словам, существует очень мало программ контроля качества за пределами учреждений R1. Помимо этой проблемы, по словам Хуанга, для создания сильной команды специалистов по квантовым вычислениям действительно требуется вовлеченность на уровне начальной школы и вплоть до окончания аспирантуры.
|
|
|
|
Главное программное обеспечение - это люди.
|
|
|
|
Разговор перешел к потреблению энергии в ходе панельной дискуссии, посвященной преобразующей силе квантовых технологий. Участник дискуссии Николас Харриган из NVIDIA отметил, что квантовый компьютер должен иметь работающий параллельно с ним суперкомпьютер и что NVIDIA использует самые энергоэффективные суперкомпьютеры в мире.
|
|
|
|
Другой участник дискуссии Трэвис Шолтен (Travis Scholten) из IBM отметил, что оценивать полезность квантовых компьютеров, основываясь исключительно на однозначных показателях (таких как энергопотребление), преждевременно, отметив, что "Квантовое преимущество в глазах наблюдателя", и отметив, что в современных вычислительных процессах всегда приходится идти на компромисс в отношении скорости, точность, энергозатраты и множество других факторов.
|
|
|
|
Харриган согласился, сказав, что необходимо оценивать эффективность в сравнении с затратами, такими как потребление энергии. Например, он сказал, что quantum лучше справляется с задачами, требующими больших вычислений, чем с задачами, требующими больших объемов данных, поэтому устройства следует рассматривать как чрезвычайно эффективные инновационные инструменты, а не как широко распространенные центры обработки данных.
|
|
|
|
Возвращаясь к вопросу о важности людей в развитии квантовых вычислений, Харриган и Шолтен согласились с тем, что партнерские отношения будут иметь решающее значение; например, разработчики систем контроля качества не поймут, что нужно конкретной области без партнерства.
|
|
|
|
В ходе заключительной групповой дискуссии дня был задан вопрос: "Что нам нужно, чтобы сделать квантовые ресурсы полезными и общедоступными?" И снова ответом, по сути, было "люди".
|
|
|
|
Эрик Гарселл из Classiq сказал, что чем больше людей получат доступ к квантовым вычислениям, тем полезнее они будут. Участник дискуссии и соучредитель QuEra Нейт Гемелке добавил: "Главное программное обеспечение - это люди", заявив, что ускорение обучения в quantum - это реальная задача. Он сказал, что трудно точно определить, насколько далек срок "полезного и широкого доступа" — это может занять пять лет, а может и 25 лет. Но очевидно, что ключом к прогрессу является адаптация людей к квантовым вычислениям.
|
|
|
|
Гемельке сказал, что, возможно, существует слишком много предубеждений в отношении того, как развивались классические вычисления, что сдерживает развитие квантовых вычислений, добавляя необходимость привлечения новых мыслителей для "игры" в пространстве, не беспокоясь о затратах или немедленных результатах.
|
|
|
|
Компания Garcell согласилась с этим, отметив, что концепция quantum пугает многих людей, и мы должны сделать ее более дружественной, особенно для молодых студентов. Гемельке поддержал идею о раннем начале обучения в QC, даже сославшись на книгу "Квантовые вычисления для детей" (Sourcebooks Explore), в которой говорится, что если вы сможете научить самых маленьких понимать, что такое квантовый бит, они, возможно, смогут подойти к решению этих задач по-другому.
|
|
|
|
"Quantum - важный эксперимент для человечества", - сказал Гемельке. "Я верю, что мы все будем восхищены тем, чего достигнем".
|
|
|
|
В заключение Абреу сказал, что, хотя подбор подходящего контента и аудитории для первого семинара всегда является сложной задачей, организаторы были рады видеть такую вовлеченную группу людей, которые не только интересовались вопросами контроля качества на протяжении многих сессий в течение дня, но и вносили свой вклад вдумчивыми комментариями и вопросами.
|
|
|
|
"Я думаю, что у нас был отличный баланс между представителями академических кругов и промышленности, что перекликается с общей темой обеспечения доступности контроля качества, поскольку, как было отмечено во время семинара, сотрудничество имеет решающее значение", - сказал он.
|
|
|
|
"Отзывы, которые мы получили, были весьма положительными, и мы с нетерпением ждем возможности организовать это снова на PEARC25. Система контроля качества развивается очень быстрыми темпами, и мы уверены, что будет достигнут значительный прогресс, чтобы следующая итерация была наполнена новым контентом. Нам определенно понадобится комната побольше."
|
|
|
|
Источник
|
