В Суперкомпьютерном центре Лейбница (LRZ) Баварской академии наук заработал первый в Германии гибридный квантовый компьютер. Проект реализован консорциумом Q-Exa, в который входят разработчик квантовых платформ IQM Quantum Computers (IQM), а также Eviden и HQS Quantum Simulation.

В ходе работ 20-кубитная квантовая система была интегрирована с суперкомпьютером SuperMUC-NG. Последний базируется на серверах Lenovo ThinkSystem SD650-I V3 Neptune DWC с прямым жидкостным охлаждением. Установлены 240 узлов, в состав которых входят в общей сложности 480 процессоров Intel Xeon Platinum 8480L и 960 ускорителей Data Center GPU Max. Производительность комплекса достигает 17,19 Пфлопс (FP64).

Источник изображения: IQM

В квантовой части кубиты генерируются с помощью сверхпроводящих цепей. Платформа закладывает основы для исследований и дальнейшего развития квантовых вычислений, а также для ускорения высокопроизводительных вычислений с помощью квантовых чипов (QPU). В настоящее время гибридная система готовится к повседневной эксплуатации, и в скором времени доступ к ней будет предоставлен некоторым исследовательским коллективам.

Среди ключевых характеристик платформы названы: 20-кубитный квантовый процессор; состояние квантовой запутанности Гринбергера — Хорна — Цайлингера для 19 кубитов без устранения ошибок чтения; полностью запутанное состояние GHZ для 20 кубитов с компенсацией ошибок. Средняя точность двухкубитного вентиля составляет 99,46 % для 30 пар кубитов, а максимальная точность для одной пары достигает 99,74 %.

Говорится также, что специалисты LRZ и партнёрских учреждений Мюнхенской квантовой долины (Munich Quantum Valley) разработали прототип Мюнхенского квантового программного стека (MQSS). Он помогает встроить квантовые вычисления в рабочие процессы традиционных суперкомпьютеров. Софт будет доступен исследователям в виде продукта с открытым исходным кодом.

Компания IQM Quantum Computers объявила о запуске облачной платформы Resonance, призванной ускорить исследования в области квантовых вычислений. Сервис предоставляет разработчикам и учёным доступ к системам IQM для планирования, тестирования и оценки эффективности квантовых алгоритмов.

Посредством Resonance обеспечивается доступ к квантовым компьютерам, расположенным в дата-центрах IQM в Эспоо (Финляндия) и Мюнхене (Германия). При этом пользователи могут работать с различными топологиями квантовых процессоров (QPU).

Источник изображения: IQM

Говорится, что на сегодняшний день через облачную платформу доступны 6-кубитный квантовый компьютер IQM Deneb и 20-кубитная система IQM Garnet. IQM заявляет, что платформа Resonance предоставляет безопасный доступ к квантовым компьютерам с новейшими QPU без необходимости инвестиций в квантовое оборудование. Стоимость услуги начинается с $0,5 в секунду. Также предлагается бесплатный пробный доступ длительностью 1 час.

Среди областей применения облачного сервиса названы машинное обучение, кибербезопасность, моделирование квантовых датчиков, исследования в области передовых химических соединений, разработка новых фармацевтических препаратов и пр. В сервисе используется модель подписки на временные интервалы.

Помимо облачного сервиса, компания IQM предлагает локальные квантовые компьютеры. В частности, на днях Юлихский суперкомпьютерный центр в Германии (JSC) объявил о приобретении у IQM 5-кубитной системы Spark, ввести которую в эксплуатацию планируется в июле нынешнего года. Кроме того, компания IQM заявила о планах создания Radiance — квантового компьютера на 150 кубитов, который будет запущен в I квартале 2025-го. IQM развернула локальные квантовые системы в Суперкомпьютерном центре Лейбница в Германии (LRZ) и в Центре технических исследований VTT в Финляндии.

В июле нынешнего года Юлихский суперкомпьютерный центр в Германии (JSC) намерен ввести в эксплуатацию новый квантовый компьютер — 5-кубитную систему Spark немецко-финского производителя IQM Quantum Computers.

Новая система станет частью Унифицированной инфраструктуры квантовых вычислений Юлиха (Jülich UNified Infrastructure for Quantum Computing, JUNIQ). Spark будет работать в тандеме с классическими суперкомпьютерами, что позволит исследователям изучать различные варианты использования гибридных вычислений.

Базовая версия IQM Spark стоит менее €1 млн. Система разработана специально для проведения экспериментов, а также для применения в образовательных целях. В этом компьютере кубиты (квантовые биты) генерируются с помощью сверхпроводящих электронных резонансных цепей. Для этого их необходимо охлаждать до температур, близких к абсолютному нулю (-273,15 °C). Платформа IQM Spark отличается гибкими возможностями в плане расширения и подключения, что делает её идеально подходящей для использования в составе инфраструктуры JUNIQ.

Источник изображения: IQM

Отмечается, что квантовые компьютеры способны решать определённые задачи гораздо быстрее, чем это возможно с помощью классических НРС-комплексов. Это может быть, например, моделирование сложных химических реакций и молекул, оптимизация процессов в финансовом секторе и пр. Однако квантовые компьютеры всё ещё находятся на ранней стадии развития. Проект JUNIQ поможет найти новые практические применения концепции гибридных квантово-классических вычислений.

IQM развернула локальные квантовые системы в некоторых других университетах и исследовательских институтах, включая Суперкомпьютерный центр Лейбница в Германии (LRZ) и Центр технических исследований VTT в Финляндии.

Компания IQM опубликовала отчёт State of Quantum 2024 Report, в котором оценивается развитие глобальной отрасли квантовых вычислений. Объём венчурного финансирования в рассматриваемой сфере по итогам 2023 года составил около $1,2 млрд. Это в два раза меньше по сравнению с результатом за предыдущий год, когда инвестиции достигали $2,4 млрд.

Авторы исследования отмечают, что столь резкое падение объясняется несколькими причинами. Многие инвесторы переключили своё внимание на стремительно развивающийся рынок генеративного ИИ. Кроме того, на фоне сложной макроэкономической обстановки компании и фонды стали более осторожно подходить к финансированию стартапов.

Источник изображений: IQM

В исследовании говорится, что в 2023-м инвестиции в квантовые технологии на американском рынке рухнули на 80 % — с $1,4 млрд до $240 млн. В Азиатско-Тихоокеанском регионе зафиксировано падение на 17 % по сравнению с 2022 годом — с $260 млн до $217 млн. Вместе с тем на рынке EMEA (Европа, Ближний Восток и Африка) отмечен рост на 3 % — с $762 млн до $781 млн. Авторы отчёта подчёркивают, что наблюдающаяся тенденция не означает наступление «квантовой зимы». Отрасль продолжает развиваться, но более медленными темпами.

«Это связано со смещением приоритетов в сторону генеративного ИИ. Если раньше организации условно тратили $10 на инновации в области квантовых технологий, то теперь они тратят $5. Компании не отказываются от квантовых технологий, но понимают, что ИИ может принести выгоду быстрее», — отмечает вице-президент Gartner Research Мэтью Брисс (Matthew Brisse).

В 2023 году отмечен заметный прогресс в квантовой сфере. Например, IBM представила процессор Condor с 1121 кубитом, а NVIDIA анонсировала проект по созданию передовой лаборатории квантовых вычислений. В целом, как отмечается, понимание потенциала квантовых вычислений растёт, причём финансовые приложения, квантовая химия, моделирование и криптография считаются наиболее многообещающими направлениями развития.