Ученые смоделировали 45-кубитную квантовую вычислительную систему при помощи одного из самых мощных суперкомпьютеров - «Наука и технологии»

Математическое моделирование является единственным на сегодняшний день способом изучения функционирования квантовых вычислительных систем. Но, из-за высокой сложности принципов работы таких систем увеличение числа моделируемых квантовых битов (кубитов) требует экспоненциального увеличения вычислительной мощности используемых для моделирования обычных вычислительных систем. Все это является причиной тому, что самой сложной квантовой вычислительной системой, которую удавалось смоделировать до последнего времени, являлась система с не очень большим количеством, точнее, с тремя десятками кубитов.

Однако, исследователи Томас Хэнер (Thomas Haner) и Дамиан Стайгер (Damian Steiger) из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюрихе собрались в ближайшем времени провести расчеты математической модели квантового компьютера с 49 кубитами. Для расчетов этой модели будет использован пятый в мире по мощности суперкомпьютер, система Cori II, находящаяся в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. В составе этого суперкомпьютера насчитывается 9 304 вычислительных узла, каждый из которых содержит 68-ядерный процессор Intel Xeon Phi 7250, работающий на тактовой частоте 1.4 ГГц. Объем памяти этой системы составляет один петабайт, а ее пиковая производительность - 29.1 ПФЛОПС.

Во время предыдущих исследований Хэнер и Стайгер использовали возможности суперкомпьютера Cori II для моделирования квантовых вычислительных систем с 30, 36, 42 и 45 кубитами. Для расчетов самой большой модели использовались 8 192 вычислительных узлов, 0.5 петабайта памяти и вычислительная мощность в 0.428 петафлопс.