戴爾正將量子計算機融入傳統(tǒng)IT的基礎(chǔ)架構(gòu)中，并向新型加速計算機開放了數(shù)據(jù)中心。這家服務(wù)器制造商為傳統(tǒng)服務(wù)器基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)建了一個藍圖，以滿足量子系統(tǒng)的獨特需求，量子系統(tǒng)速度要比經(jīng)典計算機快得多，解決問題的方式多樣化。

經(jīng)典量子計算混合模型包括一個調(diào)整后的層次結(jié)構(gòu)，其中傳統(tǒng)服務(wù)器充當主機和附加量子計算機的管理器，它們的計算方式不同。

該藍圖還包括一個傳統(tǒng)的計算層，因此可以將量子計算的相關(guān)結(jié)果（不是直接的答案）返回IT基礎(chǔ)設(shè)施中的用戶。

戴爾研究副總裁Ken Durazzo說：“我們已經(jīng)看到了那些我們可以優(yōu)化的領(lǐng)域，并使經(jīng)典基礎(chǔ)設(shè)施和量子基礎(chǔ)設(shè)施之間的智能交互作用變得更加強大，甚至能做我們還沒有想到的事情?！?/p>

混合計算藍圖包括硬件和軟件，圍繞PowerEdge服務(wù)器和IonQ的量子計算技術(shù)而構(gòu)建。在SC22會議上，兩家公司宣布了基于該設(shè)計的混合系統(tǒng)戴爾量子計算解決方案。該系統(tǒng)將在美國和加拿大上市。

要想推動計算超越當今的PC和服務(wù)器，量子計算機是公認的一種方式，它能并行執(zhí)行更多的計算，與傳統(tǒng)服務(wù)器相比，這大大提高了處理能力。

Durazzo說：“正如我們在量子之旅中看到的那樣，我們意識到未來不是量子計算，而是經(jīng)典計算和量子計算的聯(lián)合。我們很早就發(fā)現(xiàn)，經(jīng)典基礎(chǔ)設(shè)施和量子基礎(chǔ)設(shè)施都有明確的作用。戴爾的混合模型涉及在經(jīng)典基礎(chǔ)架構(gòu)上運行應(yīng)用程序，以及通過量子計算加速這些應(yīng)用程序的算法?！?/p>

戴爾的混合模型考慮了量子計算機攝取的大量數(shù)據(jù)，量子計算機以驚人的速度運行計算。在將數(shù)據(jù)輸入量子處理器之前，傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施為量子計算創(chuàng)造了條件，量子處理器在計算和交付結(jié)果的方式上有其自身的特點。

例如，傳統(tǒng)系統(tǒng)輸出的答案來自CPU和GPU等電路的計算結(jié)果。而量子計算機不是提供答案，而是發(fā)回概率結(jié)果。這些可以是任意數(shù)量的結(jié)果，會以某種級別的堆棧排名順序交付。

Durazzo說：“當算法發(fā)送到QPU（量子處理單元）時，QPU會發(fā)回計算結(jié)果。這些結(jié)果將被再次納入經(jīng)典系統(tǒng)，并將形成最終用戶可以實際看到的來自應(yīng)用程序的結(jié)果。”

混合模型的基礎(chǔ)是服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和其他組件的設(shè)置，程序?qū)嶋H運行并啟動到量子系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)必須通過中間主機處理器，這更像是傳統(tǒng)系統(tǒng)與量子系統(tǒng)接口的指令層。

Durazzo說：“在這種情況下，主機處理器所做的是采用該電路，將其編譯成QASM或量子匯編語言，然后將其對QPU進行編程。該主機處理器是一個中間步驟，對QPU進行編程并為QPU提供實際運行的算法。隨著時間的推移，主機處理器將能執(zhí)行非常智能的調(diào)度操作?！?/p>

例如，主機處理器無需將整個量子計算任務(wù)發(fā)送到物理量子處理器，而是能夠分解量子任務(wù)，并在GPU上的物理量子硬件和基于軟件的量子模擬器上分別執(zhí)行。

Durazzo說：“我們將看到越來越多的經(jīng)典模擬和實際物理量子系統(tǒng)之間交互作用的模型，其中，智能編排和了解在哪里能最好地運行這些特定功能將變得更加關(guān)鍵，我們已經(jīng)為此做好了準備。”

經(jīng)典系統(tǒng)將嘗試解讀復雜的量子輸出，并從應(yīng)用程序中為最終用戶制定具體的答案。經(jīng)典系統(tǒng)可以配備GPU等加速器，使用AI技術(shù)來處理量子輸出，生成相關(guān)答案。混合模型使用標準軟件堆棧，包括用于編排的Kubernetes和用于量子應(yīng)用程序的QISKIT。

Durazzo說：“我們的設(shè)計使開發(fā)人員能一次性編寫應(yīng)用程序或算法，然后在他們需要的任何地方運行它，例如在GPU上的物理量子電路或量子模擬器上運行這些算法?！?/p>

已經(jīng)可以通過亞馬遜和谷歌云訪問量子計算機。戴爾希望其托管服務(wù)產(chǎn)品能讓公司更輕松地順利過渡到量子系統(tǒng)，這可能是一項艱巨的任務(wù)。

通過亞馬遜和谷歌云已經(jīng)可以訪問量子計算機。戴爾希望其托管服務(wù)產(chǎn)品能使公司更容易的順利過渡到量子系統(tǒng)，這可能是一項艱巨的任務(wù)。

不同的量子計算機供應(yīng)商提供的量子比特類型也不相同，IonQ提供離子阱量子比特，谷歌和IBM正在研究超導量子比特，D-Wave提供用于優(yōu)化任務(wù)的量子退火系統(tǒng)。客戶渴望測試不同的系統(tǒng)，以找到適合其基礎(chǔ)設(shè)施的合適硬件。

Durazzo表示，戴爾與IonQ的合作只是其量子之旅的開始，它即將與更多的量子計算機供應(yīng)商展開合作，允許他們在不同的量子系統(tǒng)上進行實驗。

文章參考鏈接：

https://www.hpcwire.com/2022/11/14/dell-builds-tech-for-quantum-computers-to-interface-with-conventional-systems/

編譯：卉可

編輯：慕一