Компания IonQ, специализирующаяся на разработках в области квантовых вычислений, объявила о заключении соглашения о сотрудничестве с Окриджской национальной лабораторией (ORNL) Министерства энергетики США. Речь идёт об исследованиях, нацеленных на модернизацию американской энергосистемы.

Отмечается, что нагрузка на энергетическую инфраструктуру США постоянно растёт, что порождает необходимость её совершенствования. При этом требуются инновационные решения, которые помогут не только в оптимизации энергосети, но и в повышении безопасности и стабильности. Предполагается, что квантовые вычисления будут способствовать устранению существующих проблем.

В рамках сотрудничества ORNL инвестирует в квантовые системы IonQ. Квантовые системы быть значительно производительнее традиционных суперкомпьютеров при решении определённых задач. К ним, в частности, относятся исследования в сфере энергетики. «Модернизация энергосистемы США является приоритетом. Мы уверены, что квантовые технологии в конечном итоге повысят устойчивость, надёжность и безопасность соответствующей инфраструктуры», — говорит IonQ.

Источник изображения: IonQ

Работа IonQ поддерживается проектом GRID-Q, который является частью Инициативы по модернизации энергосистем США (Grid Modernization Initiative), а также проектом ORNL Quantum Computing User Program, предусматривающим предоставление доступа к самым современным квантовым компьютерам для тестирования реальных приложений, таких как управление энергосистемами. Исследования IonQ и ORNL финансируются Министерством энергетики США.

Компания IonQ объявила о том, что её квантовые компьютеры Forte стали впервые доступны клиентам на платформе Amazon Braket в рамках программы бронирования Braket Direct. Таким образом, заказчики могут резервировать мощности различных квантовых систем по своему выбору и использовать их в удобное для себя время.

Amazon Braket — это полностью управляемый сервис квантовых вычислений, предназначенный для ускорения научных исследований и разработки ПО в соответствующей сфере. Платформа предоставляет все необходимые инструменты для создания, тестирования и запуска квантовых алгоритмов в облаке AWS.

Источник изображения: IonQ

IonQ предоставляет на базе Amazon Braket доступ к системе Forte с 29 алгоритмическими кубитами (AQ) на базе оптических ловушек ионов. Forte представляет собой универсальную машину на основе шлюзов, использующую ионизированные атомы иттербия. Внутренние состояния двух идентичных атомов составляют один кубит. Вычислительные задачи выполняются путём программирования последовательности лазерных импульсов, с помощью которых реализуется каждая из операций квантовых вентилей.

Утверждается, что 29-кубитный комплекс Forte на сегодняшний день является самым высокопроизводительным коммерческим квантовым компьютером IonQ. По программе Braket Direct клиенты платят только за период использования ресурсов системы. Пользователи могут взаимодействовать с командами разработчиков приложений IonQ, связываясь с ними напрямую через Amazon Braket. Отмечается, что IonQ — единственная компания, чьи квантовые компьютеры доступны через облака Amazon Braket, Microsoft Azure и Google Cloud, а также посредством API.

Компания IonQ анонсировала квантовые компьютеры Forte Enterprise и Tempo, рассчитанные на монтаж в стандартные серверные стойки. Системы могут использоваться в обычных дата-центрах, что открывает новые перспективы для внедрения квантовых вычислений. Говорится, что система Forte Enterprise станет доступна в 2024 году, а Temp — в 2025-м.

Решения, по заявлениям IonQ, предназначены для предприятий и государственных организаций, желающих интегрировать квантовые возможности в существующую инфраструктуру. Заказчики смогут разрабатывать новые сценарии работы, тестировать их и оценивать их потенциал.

Источник изображения: IonQ

Представленные компьютеры оперируют так называемыми алгоритмическими кубитами (AQ). Принцип работы заключается в применении оптических ловушек ионов, в которых лазеры используются для установки и измерения квантовых состояний ионов (кубитов). Таким платформам не требуется экстремальное охлаждение, что повышае надёжность и упрощает интеграцию в существующие ЦОД.

В системе Forte Enterprise задействованы 35 алгоритмических кубитов, в модели Tempo — 64. По сути, это самые мощные на сегодняшний день квантовые компьютеры для прикладных вычислений. IonQ заявляет, что Tempo обеспечит колоссальные возможности в плане моделирования, предоставив вычислительное пространство в 536 млн раз больше по сравнению с Forte Enterprise.

Компания Dell в ходе конференции SC22 анонсировала платформу Quantum Computing Solution — систему гибридных квантовых вычислений. Поначалу решение будет доступно в США и Канаде, а в течение следующего года появится и в других регионах.

Концепция предусматривает использование двух физических уровней. Первый состоит из серверов PowerEdge 750xa со специализированным ПО, в том числе квантовым симулятором. На этом уровне осуществляются классические вычисления с использованием стандартных CPU и ускорителей.

Второй уровень — квантовый компьютер IonQ Aria, доступ к которому предоставляется через интернет. Здесь пользователи смогут протестировать свои приложения, разработанные с применением симулятора. При обработке задач определённых типов квантовая система даст многократный выигрыш в производительности по сравнению с обычными HPC-решениями. Таким образом, гибридная модель Dell Quantum Computing Solution позволит использовать преимущества обоих миров — классической схемы и квантовой модели.

Источник изображения: IonQ

«Клиент сможет выполнять любое экспериментальное моделирование локально, а когда ему потребуется доступ к реальной физической квантовой платформе, трафик будет передаваться через интернет», — отметил Кен Дураццо, вице-президент по исследованиям Dell.

Библиотека Qiskit Dell Runtime даст возможность создавать квантовые приложения по принципу «напишите один раз, запускайте где угодно». Иными словами, процесс написания кода и его выполнения будут одинаковыми на виртуальном и физическом квантовых процессорах. Похожее решение предлагают Atos и IQM.