Połączenie mocy superkomputerów i symulacji kwantowych

Europa stoi obecnie u progu drugiej rewolucji kwantowej, a technologie kwantowe są powszechnie uznawane za drogę do realizacji rozwiązań, które wcześniej uważano za niemożliwe. Odkrywanie nowych leków i materiałów, nowe protokoły komunikacyjne o niespotykanym dotąd poziomie bezpieczeństwa, kryptografia, obrazowanie medyczne i zegary atomowe to tylko niektóre z dziedzin, w których technologie kwantowe mogą zmienić nasze codzienne życie.

Celem Wspólnego Przedsięwzięcia w dziedzinie Europejskich Obliczeń Wielkiej Skali (EuroHPC) jest zbudowanie pomostu pomiędzy krajami europejskimi i europejskimi interesariuszami zajmującymi się obliczeniami wielkiej skali, koordynowanie strategii dotyczących superkomputerów oraz inwestycji, a także promowanie europejskiej technologii. W ramach tych działań został sfinansowany projekt HPCQS, którego celem jest przygotowanie Europy na początek ery obliczeń post-eksaskalowych.

Jak czytamy na stronie internetowej, zespół projektu HPCQS planuje „wdrożyć otwartą europejską sfederowaną hybrydową infrastrukturę obliczeń wielkiej skali oraz symulacji kwantowych, która zapewni użytkownikom prywatnym i jednostkom publicznym w Unii Europejskiej niekomercyjny dostęp do chmury”. Takie połączenie ma na celu zwiększenie szybkości i wydajności klasycznych superkomputerów, dzięki czemu umożliwi osiągnięcie wyjątkowych rozwiązań w zróżnicowanych dziedzinach, obejmujących medycynę spersonalizowaną, logistykę i transport, nowe materiały oraz kwantowe uczenie maszynowe.Z najnowszych informacji dotyczących wyboru sześciu jednostek, w których zostaną zainstalowane komputery kwantowe, wynika, że w ramach projektu HPCQS zespół wspólnego przedsięwzięcia EuroHPC zamierza połączyć dwa symulatory kwantowe z dwoma istniejącymi europejskimi superkomputerami klasy Tier-0. Mowa o „francukskim superkomputerze Joliot Curie działającym w GENCI, francuskiej narodowej organizacji superkomputerowej, a także superkomputerze JUWELS z Ośrodka Superkomputerowego w niemieckim Jülich”.

Jak czytamy w artykule opublikowanym w serwisie HPCwire, każdy z symulatorów zawiera procesor o liczbie kubitów przekraczającej granicę 100, dzięki czemu zespół skutecznie toruje drogę do pierwszego na świecie skutecznego połączenia obliczeń wielkiej skali oraz symulatora kwantowego. W dalszej części artykułu autorzy piszą: „Powstała infrastruktura będzie udostępniana za darmo europejskim naukowcom ze środowisk akademickich oraz przedstawicielom przemysłu na potrzeby otwartych badań”.Sześć wybranych obiektów to IT4I w Czechach, LRZ w Niemczech, GENCI-CEA we Francji, CINECA we Włoszech, BSC-CNS w Hiszpanii i PCSS w Polsce. Projekty realizowane w Hiszpanii, Francji, we Włoszech oraz w Polsce łączy wspólny prefiks: EuroQCS. Jak czytamy w artykule HPCwire, oznacza to, że będą „promować zasady określone w białej księdze programu EuroQCS (European Quantum Computing & Simulation Infrastructure) realizowanej w ramach inicjatywy European Quantum Flagship”.

Wspomniana biała księga zawiera także wzmianki dotyczące „bliźniaczego systemu pilotażowego” realizowanego w ramach projektu HPCQS, który obejmuje superkomputery Joliot Curie (w ramach ośrodka Very Large Computing Center, czyli TGCC, działającego przy francuskiej Komisji Energii Alternatywnych i Energii Atomowej) oraz JUWELS (w Ośrodku Superkomputerowym w niemieckim Jülich). Jak dowiadujemy się z publikacji, projekt HPCQS „rozwija połączenie między klasycznym superkomputerem a symulatorem kwantowym dzięki głębokiej integracji w ramach modułowej architektury superkomputerów. Ponadto zapewni dostęp do chmury oraz oprogramowania pośredniego pozwalającego na programowanie aplikacji i ich wykonywanie przy pomocy symulatora kwantowego opartych na rozwiązaniu QLM (European Atos Quantum Learning Machine)”.

Projekt HPCQS (High Performance Computer and Quantum Simulator hybrid) zakłada zwiększenie konkurencyjności Europy w zakresie komputerów kwantowych, symulacji i infrastruktur danych, zwiększając jej atrakcyjność dla przedsiębiorstw działających w tych sektorach. Włączenie technologii kwantowych do zastosowań w obliczeniach wielkiej skali utoruje drogę do nowych i znaczących innowacji w dziedzinach nauki, badań i rozwoju oraz przemysłu.

Więcej informacji:

strona internetowa projektu