Prva simulacija 50-kubitnega kvantnega računalnika v Evropi

Evropski prvi eksa-računalnik JUPITER je podrl svetovni rekord s simulacijo univerzalnega kvantnega računalnika s 50 kubiti. Dosežek raziskovalcev iz Jülich Supercomputing Centre (JSC) v sodelovanju s strokovnjaki iz NVIDIE je presegel prejšnji rekord 48 kubitov in pokazal izjemne zmogljivosti sistema JUPITER, ki je bil predstavljen septembra.

Simulacije kvantnih računalnikov so ključne za razvoj prihodnjih kvantnih tehnologij. Omogočajo testiranje algoritmov, kot sta Variational Quantum Eigensolver (VQE) in Quantum Approximate Optimisation Algorithm (QAOA), še preden kvantni procesorji postanejo zanesljivi.

Simulacija 50 kubitov je zahtevala približno 2 petabajta pomnilnika in popolno usklajevanje več kot 16.000 GH200 superprocesorjev. Vsaka kvantna vrata vplivajo na več kot 2 kvadrilijona kompleksnih števil, kar je prej onemogočalo takšne simulacije.

Napredek je omogočila nova različica simulacijskega programa JUQCS-50, ki izkorišča hibridno pomnilniško arhitekturo GH200 čipov. Z novim algoritmom za stiskanje podatkov se zahteve po pomnilniku zmanjšajo za faktor osem. Prenos podatkov med grafičnim jedrom in procesorjem pa se optimizira v realnem času.

JUQCS-50 bo integriran v infrastrukturo JUNIQ, kjer bodo zunanji raziskovalci in podjetja imeli dostop do orodja. Projekt je nastal v okviru programa JUREAP, kjer so strokovnjaki iz Jülicha in NVIDIE skupaj zasnovali strojno in programsko opremo že med gradnjo JUPITER-ja