Корпорация IBM сообщила о том, что её квантовая платформа Quantum System Two будет интегрирована с суперкомпьютером Fugaku в рамках совместного проекта с японским Институтом физико-химических исследований (RIKEN). Кроме того, IBM будет работать над новым ПО для выполнения квантово-классических задач.

Напомним, вычислительный комплекс Fugaku на базе Arm-процессоров Fujitsu A64FX в 2020 году стал самым высокопроизводительным суперкомпьютером в мире. В текущем рейтинге ТОР500 эта НРС-система занимает четвёртое место с быстродействием приблизительно 442 Пфлопс.

В свою очередь, квантовый компьютер IBM Quantum System Two был представлен в конце 2023 года. В нём применяется 133-кубитный квантовый процессор Heron. Отмечается, что Quantum System Two будет единственной квантовой системой, размещённой рядом с Fugaku в Центре вычислительных наук RIKEN в Кобе (Япония). Такая связка поможет в разработке приложений нового поколения для квантово-ориентированных суперкомпьютеров.

Источник изображения: IBM

Совместная инициатива IBM и RIKEN стала частью проекта, поддерживаемого японской Организацией по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO). Целью программы является демонстрация преимуществ гибридных вычислительных платформ при выполнении сложных и ресурсоёмких задач в эпоху «после 5G».

«С точки зрения HPC, квантовые компьютеры — это системы, которые позволяют ускорить научные приложения, обычно выполняемые на суперкомпьютерах. Кроме того, квантовые платформы дают возможность решать задачи, которые не по силам традиционным вычислительным комплексам», — отмечает доктор Мицухиса Сато (Mitsuhisa Sato), руководитель подразделения RIKEN Quantum HPC Collaborative Platform. При этом Fujitsu совместно с RIKEN уже развернули в Осакском университете (Osaka University) собственный 64-кубитный квантовый компьютер с облачным доступом.

Правительство Австралии и штата Квинсленд, по сообщению ресурса Datacenter Dynamics, инвестируют AU$940 млн (приблизительно $620 млн) в создание мощного квантового компьютера. Он будет развёрнут на площадке недалеко от аэропорта Брисбена. Созданием системы займётся калифорнийский стартап PsiQuantum.

PsiQuantum была основана в 2016 году. Своей миссией она называет разработку «первого в мире практически полезного квантового компьютера». Компания заявляет, что её технология даёт возможность в относительно короткие сроки создавать квантовые системы большого масштаба, устойчивые к появлению ошибок. Для этого предлагается использовать существующие технические решения, такие как мощные криогенные системы. Проект, реализуемый стартапом в Австралии, предусматривает строительство фотонного квантового компьютера. Предполагается, что система сможет оперировать приблизительно 1 млн кубитов.

Источник изображения: PsiQuantum

Власти Австралии и штата Квинсленд профинансируют проект в равных долях — примерно по $310 млн. В обмен на инвестиции PsiQuantum создаст региональную штаб-квартиру в штате Квинсленд, откуда будет управлять своими квантовыми системами. Ожидается, что новый компьютер заработает к концу 2027 года. Он будет использоваться для решения сложных задач в различных сферах, включая возобновляемую энергию, добычу полезных ископаемых и металлов, здравоохранение и транспорт.

Правительство Австралии впервые высказало идею развёртывания системы, созданной компанией PsiQuantum, в конце 2023 года. Но тогда проект подвергся критике за то, что власти хотят отдать предпочтение американской фирме, а не австралийским организациям, которые занимаются квантовыми вычислениями. Но теперь, похоже, все разногласия устранены.

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 OVHcloud, европейский поставщик облачных услуг, сообщила о вводе в эксплуатацию своего первого квантового компьютера — системы MosaiQ, разработанной парижской фирмой Quandela. Вычислительный комплекс смонтирован в дата-центре в Круа во Франции.

Квантовый компьютер MosaiQ были приобретён компанией OVHcloud ровно год назад — в марте 2023-го. Его компоненты были доставлены в ЦОД во Франции в конце прошлого года, ещё несколько месяцев потребовалось на установку и настройку.

Источник изображения: OVHcloud

MosaiQ представляет собой систему с фотонным процессором. Для поддержания работы комплекса требуется его охлаждение до -265 °C. Утверждается, что система подходит для прототипирования, разработки и реализации нового поколения алгоритмов и протоколов квантовых вычислений. Архитектура MosaiQ позволяет задействовать от двух до 12 кубитов. В случае установки, приобретённой OVHcloud, речь идёт о младшей 2-кубитной реализации.

OVHcloud хочет предоставить своему отделу исследований и разработок передовые инструменты для экспериментов в области квантовых технологий. Ранее компания заявила о намерении предлагать доступ к квантовым вычислениям по облачной модели через несколько эмуляторов, включая Perceval — фреймворк, разработанный специалистами Quandela. Подчёркивается, что OVHcloud стала первым в Европе поставщиком облачных услуг, который ввёл в эксплуатацию квантовый компьютер с фотонным процессором.

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.

Европейское совместное предприятие по развитию высокопроизводительных вычислений (EuroHPC JU) объявило конкурс по выбору организаций, которым предстоит заняться интеграцией и эксплуатацией новых квантовых компьютеров. Заявки принимаются до 31 марта 2024 года.

Сообщается, что в наступающем году EuroHPC JU планирует ввести в эксплуатацию как минимум две новые квантовые системы — комплексы EuroQCS-Poland и Euro-Q-Exa. Европейский союз выделит на эти проекты €20 млн, а дополнительное финансирование поступит от государств-участников EuroHPC JU.

Источник изображения: pixabay.com

EuroQCS-Poland — квантовый компьютер на основе ловушек ионов. Система будет размещена в Познаньском суперкомпьютерном и сетевом центре (PSNC) в Польше и интегрирована в местную НРС-инфраструктуру. Комплекс будет доступен широкому кругу европейских пользователей — от научного сообщества до промышленности и государственного сектора. Общая стоимость проекта оценивается в €15,5 млн.

В свою очередь, Euro-Q-Exa будет представлять собой квантовый компьютер, основанный на сверхпроводящих кубитах. На первом этапе конфигурация предусматривает использование 50 физических кубитов с последующим расширением до 100 кубитов или более. Система будет смонтирована в Суперкомпьютерном центре Лейбница (LRZ) в Германии. Затраты на проект составят приблизительно €42,71 млн.

В 2022 году, напомним, предприятие EuroHPC JU приняло решение о размещении первых квантовых компьютеров в Чехии, Германии, Испании, Франции, Италии и Польше. А в октябре 2023-го был объявлен тендер на создание платформы для бесшовного объединения всех европейских суперкомпьютеров и квантовых систем, а также инфраструктуры хранения данных.

Корпорация Fujitsu совместно с консорциумом партнёров сообщила о запуске в Японии нового квантового компьютера на сверхпроводящих кубитах. Система, установленная в Осакском университете (Osaka University), будет доступна исследователям и посредством облачной платформы.

В проекте приняли участие Центр квантовой информации и квантовой биологии Осакского университета, Институт физико-химических исследований (RIKEN), Национальный институт передовых технических наук и технологий (AIST), Национальный институт информационных и коммуникационных технологий (NICT), а также AWS, QuEL, QunaSys, e-trees.Japan и др.

Источник изображения: pixabay.com

В квантовом компьютере задействован 64-кубитный чип, предоставленный RIKEN. Система базируется преимущественно на компонентах японского производства (за исключением холодильной установки). Применять компьютер планируется прежде всего в качестве испытательного стенда. Клиенты смогут проверять работу нового ПО, изучать варианты использования квантовых ресурсов через облако и пр.

Участники проекта рассчитывают, что квантовый компьютер будет способствовать дальнейшему прогрессу в области машинного обучения и разработки практических квантовых алгоритмов. Среди потенциальных сфер применения системы названы разработка передовых материалов и лекарственных препаратов, а также решение экологических проблем.

Ранее Fujitsu и Осакский университет сообщили о создании высокоэффективной архитектуры квантовых вычислений. Она позволяет сократить количество физических кубитов, необходимых для квантовой коррекции ошибок, на 90 % — с 1 млн до 10 тыс. Ожидается, что это приведёт к появлению квантовых компьютеров, которые по производительности примерно в 100 тыс. раз превзойдут традиционные НРС-комплексы.

Компания Hyperion Research опубликовала прогноз по глобальному рынку квантовых вычислений на ближайшие годы. Аналитики считают, что отрасль будет демонстрировать устойчивый рост и уже в следующем году превысит знаковую отметку в $1 млрд.

По оценкам, в 2023-м глобальные затраты в сегменте квантовых вычислений составили приблизительно $848 млн. В дальнейшем показатель CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) ожидается на уровне 22,1 %. В результате, в 2024 году расходы поднимутся до $1,036 млрд, в 2025-м — до $1,264 млрд. По итогам 2026 года объём рынка может составить $1,544 млрд.

Источник изображений: Hyperion Research

Hyperion Research отмечает, что экосистема квантовых вычислений становится всё более сложной на фоне появления специализированных аппаратных решений и развития технологий. Вместе с тем остаётся большое количество неопределённостей: от определения архитектуры квантовых элементов до реализации необходимой коррекции ошибок и масштабирования систем. Кроме того, требуется создание библиотеки квантовых алгоритмов и приложений для выполнения практических задач.

Из всех компаний, деятельность которых проанализировали специалисты Hyperion Research, только две сообщили о том, что их выручка от квантового бизнеса в 2023 году превысила $50 млн. Ещё два игрока рынка заявили о поступлениях в размере $25–$50 млн, пять — от $10 млн до $25 млн, девять — от $5 млн до $10 млн. У 20 компаний, развивающих квантовые вычисления, выручка оказалась в диапазоне от $1 млн до $5 млн, у девяти — от $500 тыс. до $1 млн. Ещё 17 участников опроса сообщили о поступлениях менее $500 тыс.

Исследование показало, что приблизительно 57 % всех компаний и организаций, ведущих исследования и разработки в области квантовых вычислений, в 2023 году находились в Северной Америке. Около 23 % игроков рынка базировались в Европе, примерно 10 % — в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Доля Японии составила 7 %, Ближнего Востока и Африки — 2 %.

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.