por Mark Mattingley-Scott, Brillo Cuántico
La computación cuántica y la tecnología cuántica prometen llegar a todas las industrias. Sin embargo, no está disponible una computadora cuántica capaz de procesar datos mejor y más rápido que una computadora clásica, de manera práctica para resolver desafíos del mundo real. Todavía.
Un desafío para los proveedores cuánticos es asegurar a los centros de computación de alto rendimiento, centros de supercomputación, empresas, gobiernos y otros clientes potenciales que ahora es el momento de comenzar su viaje cuántico, antes de que la computación cuántica sea comercialmente útil.
Para empezar, lo mejor es que el centro de HPC y sus clientes opten por una estrategia cuántica pequeña e incremental. Una solución que pueda proporcionar un comienzo rápido y simplicidad para escalar a medida que la tecnología mejora sería óptima para los clientes que aspiran a lograr una utilidad cuántica antes que sus competidores o que esperan que la computación cuántica se convierta en una tecnología de gran impacto en el futuro (cercano).
Los centros de supercomputación y HPC deberían comenzar a explorar la tecnología cuántica lo antes posible. Los usuarios pronto –o ya están– esperan que estos centros comiencen a realizar pruebas y prepararse para la era cuántica. Lo que ellos y sus empresas querrán es computación cuántica con la menor complejidad y costo posible.
Las modalidades cuánticas, como la superconductora, son prohibitivamente caras. Dado que el calor provoca errores en los qubits, estos bloques de construcción cuánticos deben refrigerarse hasta cerca del cero absoluto, lo que requiere enormes cantidades de energía. Los costos informáticos asociados con estos grandes mainframes aumentarán exponencialmente junto con la velocidad informática obtenida.
Es probable que los clientes esperen que sus centros HPC lleven la carga de una computadora cuántica in situ que aprovecharía las posibilidades híbridas cuánticas-clásicas en su beneficio. Dicho esto, los centros de HPC y de supercomputación querrán considerar una modalidad capaz de ofrecer una solución local fácil de implementar.
Si bien no se ven ni se conocen tan ampliamente, los sistemas cuánticos que se pueden montar en bastidor y funcionan a temperatura ambiente existen y pueden escalar de acuerdo con los intereses de crecimiento de los clientes de HPC. Estos sistemas utilizan los defectos de los diamantes sintéticos para controlar el giro de la mecánica cuántica. Los centros de nitrógeno vacante en estos diamantes son muy adecuados para manipular electrones para crear un qubit. Las redes de diamante pueden aislar los qubits de espín nuclear del calor y otras interferencias ambientales, o "ruido", sin ningún tipo de refrigeración.
Los aceleradores cuánticos de diamante sintético ofrecen el tiempo de coherencia más largo de cualquier estado cuántico a temperatura ambiente. Los qubits pueden funcionar en cualquier lugar que pueda hacerlo una computadora clásica. Este enfoque permite la computación cuántica sin nubes donde se necesita: donde no se necesitan refrigeración extrema, láseres complejos, sistemas de vacío y separación de las computadoras clásicas, y donde esos factores son discutibles cuando llega el momento de escalar.
Diamond Quantum sienta las bases para los centros de supercomputación cuántica-clásica hibridados y de proximidad inmediata. A medida que avanza la tecnología, estos centros pueden planear escalar hacia el despliegue de aceleradores cuánticos masivamente paralelizados y prepararse para proporcionar co-computación potente con varios tipos de arquitecturas de chips.
Las empresas en campos que durante mucho tiempo fueron considerados los primeros en adoptar la tecnología cuántica, incluida la logística, la movilidad, la fabricación, la farmacia y la ciencia de los materiales, pronto buscarán que sus proveedores de HPC ofrezcan soluciones híbridas cuánticas clásicas. Es fundamental que los centros de HPC lleven a cabo su debida diligencia ahora y comprendan el mejor camino a seguir para satisfacer las necesidades de sus clientes.
El Dr. Mark Mattingley-Scott, director de ingresos de Quantum Brilliance, enseña aprendizaje humano y automático en el Instituto de Ciencias Cognitivas de la Universidad de Osnabrück, es director del Instituto de Nuevos Medios de Frankfurt y miembro senior del IEEE, y Tiene más de 30 años de experiencia en tecnología comercial e investigación, muchos de ellos con IBM.
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- Fuente: https://insidehpc.com/2023/12/how-hpc-centers-can-start-the-move-to-quantum-now/
