Nvidia-მ 104-კუბიტიანი კვანტური კომპიუტერის სიმულაცია განახორციელა
Nvidia-მ კვანტური გამოთვლების სფეროში მნიშვნელოვანი ეტაპი გადალახა. კომპანიამ გერმანიის Jülich Supercomputing Centre-ში განთავსებული სუპერკომპიუტერის, JUPITER-ის გამოყენებით, 104-კუბიტიანი შეცდომების მიმართ მდგრადი (fault-tolerant) კვანტური კომპიუტერის სრული სიმულაცია შექმნა. ეს მიღწევა ამ ტიპის მანქანების სიმულაციებს შორის დღემდე ყველაზე მასშტაბურია.
რა არის კვანტური სიმულაციის არსი?
კვანტური კომპიუტერების ძირითადი ერთეულები კუბიტებია, რომლებიც უკიდურესად მგრძნობიარენი არიან გარე ჩარევების მიმართ. ნებისმიერი მცირე ხმაური, რომელიც კონტროლის აღჭურვილობიდან მოდის, სისტემაში შეცდომებს იწვევს. სწორედ ამიტომ, შეცდომების მიმართ მდგრადი სისტემის შექმნა, რომელსაც შეუძლია გამოთვლის პროცესშივე აღმოაჩინოს და გამოასწოროს ხარვეზები, კვანტური კომპიუტერების პრაქტიკული გამოყენების მთავარი წინაპირობაა.
Nvidia-ს მკვლევარებმა გამოიყენეს ტექნიკა, სახელად „მაგიური მდგომარეობის კულტივაცია“ (magic state cultivation). ეს მეთოდი აუცილებელია კვანტური ალგორითმების შესასრულებლად, თუმცა ტრადიციულად დიდ რესურსებს მოითხოვს. Nvidia-ს განცხადებით, მათ მიერ შემუშავებულმა მიდგომამ საჭირო კუბიტების რაოდენობა 90%-ით შეამცირა, რაც ამ ტიპის გამოთვლებს გაცილებით ეფექტურს ხდის.
JUPITER-ის როლი და ტექნიკური შესაძლებლობები
სიმულაცია განხორციელდა JUPITER-ზე, რომელიც ევროპის პირველი ეგზასკეილური (exascale) სუპერკომპიუტერია. ის წამში მილიარდ-მილიარდზე მეტ ოპერაციას ასრულებს. პროექტისთვის Nvidia-მ 8 192 ერთეული GH200 გრაფიკული პროცესორი (GPU) გამოიყენა. მნიშვნელოვანია, რომ სიმულაცია არ ეყრდნობოდა კვანტურ აპარატურას; ის სრულად ტრადიციულ კომპიუტერულ არქიტექტურაზე გაეშვა, რაც მკვლევარებს საშუალებას აძლევს, კვანტური სისტემების დიზაინი მათ ფიზიკურ აგებამდე დატესტონ.
ამ პროექტის ფარგლებში გათვალისწინებული იყო რეალური კვანტური აპარატურისთვის დამახასიათებელი ხმაურის ფაქტორიც. ეს ნაშრომი ეფუძნება Jülich-ის მკვლევარების მიერ 2025 წლის ნოემბერში ჩატარებულ ადრეულ ექსპერიმენტს, როდესაც მათ 50 კუბიტის სიმულაცია განახორციელეს, თუმცა მაშინდელი პირობები იდეალური და ხმაურისგან თავისუფალი იყო.
რას ნიშნავს ეს მომავლისთვის?
Nvidia-ს აღმასრულებელმა დირექტორმა, Jensen Huang-მა აღნიშნა, რომ პრაქტიკული კვანტური გამოთვლები მოითხოვს არა მხოლოდ ძლიერ, არამედ უკიდურესად კომპლექსურ და შეცდომების მიმართ მდგრად სისტემებს. ეს ტექნოლოგიური გარღვევა მკვლევარებს საშუალებას მისცემს, ისეთი კითხვები დასვან და ისეთ ამოცანებზე იმუშაონ, რომლებიც აქამდე მიუწვდომელი იყო.
მიუხედავად იმისა, რომ ეს ტექნოლოგიები ჯერჯერობით ლაბორატორიულ ფაზაშია, მათი განვითარება პირდაპირ კავშირშია ხელოვნური ინტელექტის მომავალთან. გერმანია, რომელიც ცოტა ხნის წინ Nvidia-სთან ხელოვნური ინტელექტის სფეროში პარტნიორობას დათანხმდა, აქტიურად ცდილობს ევროპა კვანტური და მაღალი წარმადობის გამოთვლების ეპიცენტრად აქციოს. ქართველი მკვლევარებისა და ტექნოლოგიური სექტორისთვის ეს ნიშნავს, რომ უახლოეს წლებში ჩვენ ვიხილავთ კვანტური კომპიუტერების მიერ გადაწყვეტილ ისეთ ამოცანებს, რომლებიც დღევანდელი სუპერკომპიუტერებისთვისაც კი შეუძლებელია.