Теги → вычисления
Быстрый переход

IBM анонсировала первый квантовый компьютер, который можно поставить дома

На выставке CES 2019 компания IBM представила фактически первый квантовый компьютер, который можно считать первым коммерческим изделием подобного рода, пользователем которого может стать каждый желающий. Это уже не лабораторная установка, нуждающаяся в группе конкретных специалистов. Компьютер IBM Q System One можно завезти и собрать где угодно, и он не потребует постоянного обслуживания со стороны специально обученного персонала.

IBM Q System One

IBM Q System One

Система обладает встроенными решениями для автоматической калибровки и инициализации. Специальная прошивка и привычное нам встроенное в систему цифровое компьютерное оборудование проследит за запуском IBM Q System One до готовности и будет контролировать рабочие параметры вплоть до поддержки необходимого для работы системы криогенного состояния среды внутри «процессорного» блока. Всё что необходимо пользователю — это включить систему в розетку.

https://pc.watch.impress.co.jp

https://pc.watch.impress.co.jp

Безусловно, мы утрируем. Система IBM Q System One не продаётся. Для бизнес-пользователей она будет доступна только через облачный сервис компании IBM. Развёртывание IBM Q System One начнётся во второй половине этого года в специально создаваемом «квантовом» центре IBM в городе Покипси (Poughkeepsie) в штате Нью-Йорк. К сотрудничеству подключились компания ExxonMobil, ЦЕРН и Fermilab. Открытый консорциум будет определять круг задач, которые сможет решать система IBM Q System One и квантовые компьютеры в целом.

Над дизайном системы работали две компании, специализирующиеся на промышленном дизайне — это Map Project Office и Universal Design Studio. Система собрана в центре IBM в Милане из алюминиевых и стальных балок и представляет собой стеклянный куб со сторонами 2,74 м (9 футов). Толщина стекла — 13 мм. «Процессорный» блок с кубитами подвешен под потолком куба и забран в зеркальный кожух, в котором поддерживается предельно низкая температура. Для удобства обслуживания блок вращается вокруг своей оси. Мощность системы — 20 кубитов. Правда, если верить специалистам, одновременное число связанных кубитов не превышает 6, но компания пока не раскрывает этот параметр.

К слову, IBM не делится характеристиками разработки. В описании системы приводится один единственный параметр, которым компания открыто гордится. Это время удержания квантового состояния кубита, которое для IBM Q System One составляет 75 мкс. Кубит (состояние суперпозиции) разрушается под воздействием электромагнитных полей, вибраций и температурных скачков. Поэтому низкая температура, экранирование и другие ухищрения направлены на то, чтобы обеспечить поддержку суперпозиции как можно дольше.

Квантовый «процессор» IBM Q (https://pc.watch.impress.co.jp)

Квантовый «процессор» IBM Q (https://pc.watch.impress.co.jp)

Уточним, на системе IBM Q System One нельзя будет запустить DOOM и майнить крипту. По сути — это аналоговый вычислитель, который оптимальным образом может рассчитывать состояния химических и биологических реакций, в силу аналоговой природы оных. И, конечно же, для прорыва нужны не 20 кубитов (связь которых в подобном объёме также пока не реализована), а много больше. Тем не менее, IBM сделала маленький, но важный шаг в нужном направлении — к расширению сферы причастных к квантовым вычислениям, будь то организации, или отдельные специалисты.

Квантовые вычисления помогут Ford в развитии передовых технологий

Компания Ford намерена задействовать средства квантовых вычислений для решения сложнейших задач в транспортной сфере и разработки передовых автомобильных технологий.

Сообщается, что в следующем году автогигант получит доступ к Лаборатории NASA по изучению квантового искусственного интеллекта (Quantum Artificial Intelligence Lab) в Исследовательском центре Эймса (Ames Research Center) в Кремниевой долине. Совместно с экспертами NASA специалисты Ford будут работать с компьютером, функционирующим по принципу квантовой релаксации (квантового отжига).

Квантовые компьютеры теоретически способны демонстрировать колоссальное быстродействие при выполнении определённых задач. Дело в том, что такие системы оперируют квантовыми битами, или кубитами. Они могут одновременно принимать значение и логического ноля, и логической единицы. Поэтому с ростом количества использующихся кубитов число обрабатываемых одновременно значений увеличивается в геометрической прогрессии. А это обеспечивает огромный вычислительный потенциал.

В рамках нового проекта, который будет реализовываться при поддержке NASA, Ford разработает для грузовых дизельных машин комплексные карты маршрутов, которые помогут поддерживать нормальную работу сажевых фильтров. Состояние таких фильтров необходимо контролировать для обеспечения эффективной работы транспортного средства и соответствия экологическим нормам.

Чтобы забитый сажей фильтр самоочистился, необходимо определённое время поддерживать постоянную высокую скорость. Однако делать это в городских условиях проблематично.

«Особенности дорожного движения влияют на эффективность работы фильтров и, в конечном счёте, на сам двигатель. В рамках исследования Ford разработает оптимальный маршрут для одного грузового автомобиля, осуществляющего доставку со множеством остановок на пути. В дальнейшем аналогичный сценарий будет использован для расчёта маршрутов сразу для всех транспортных средств в автопарке», — говорит автогигант.

Ожидается, что в решении поставленной задачи, предусматривающей множество комплексных переменных, как раз и помогут квантовые вычисления. 

Imec и CEA-Leti будут вместе двигать Европу в мир ИИ и квантовых компьютеров

На днях во время визита Президента Франции Эммануэля Макрона (Emmanuel Macron) в Бельгию два ведущих научных учреждения из этих стран подписали стратегический меморандум о взаимопонимании. Бельгийский исследовательский центр Imec и французский исследовательский институт CEA-Leti договорились вместе разрабатывать технологии в области искусственного интеллекта и квантовых компьютеров.

Важно отметить, что Imec и CEA-Leti планируют разрабатывать технологии для так называемого периферийного искусственного интеллекта Edge Artificial Intelligence (eAI). Периферийный ИИ представляется решением в виде чипа или компактной самостоятельной платформы, способной на месте анализировать обстановку и принимать решения для выполнения локальной задачи. Эта часть ИИ должна работать без облака или являться ячейкой распределённой ИИ-сети. Развитие данной области искусственного интеллекта обещает поднять на новый уровень как индустриализацию, так и решить массу проблем социума.

Квантовые вычисления также представляются приоритетным видом научной деятельности двух крупнейших европейских центров исследований. Европа не желает плестись в хвосте разработок и через партнёрство Imec и CEA-Leti намерена дойти до стадии создания квантовых компьютеров. В этом также будет помогать немецкий центр Fraunhofer Group for Microelectronics Общества Фраунгофера (Fraunhofer-Gesellschaft), стратегическое соглашение о сотрудничестве с которым центр CEA-Leti заключил несколько ранее.

Здание imec с новой «чистой комнатой» (imec)

Здание imec с новой «чистой комнатой» (imec)

Интересным в данном союзе можно считать то, что оба центра — французский и бельгийский — обладают самыми передовыми в Европе средствами производства полупроводников. Европа давно забыла о модернизации заводов для выпуска чипов, тогда как CEA-Leti и Imec могут выпускать не только опытные чипы нанометрового уровня, но даже организовать при надобности мелкосерийный выпуск продукции. Иначе говоря, если бы не они, то практическая сторона квантовых и нейроморфных разработок в Старом Свете была бы заранее обречена на провал.

Бывший мобильный оператор из Поволжья намерен построить квантовую сеть

АО «Средневолжская межрегиональная ассоциация радиотелекоммуникационных систем» (СМАРТС) намерена построить в России защищённую сеть с использованием квантовых технологий. Этот проект запланирован в рамках программы «Цифровая экономика», на него могут выделить 506 млн рублей.

mediasat.info

mediasat.info

В реализации участвуют также университет ИТМО и МГУ. Ожидается, что с января 2019 года до конца 2021 года запустят систему тестовых лабораторий, в которых и будут испытывать систему. Также к этому времени ожидается разработка нормативной базы для такой сети. «Квантовую» сеть курируют Минкомсвязи и ФСБ.

«Мы предлагаем создать по всей стране опорную сеть, которую в перспективе можно масштабировать с минимальными затратами», — заявил Геннадий Кирюшин, председатель совета директоров СМАРТС. Отмечается, что компании принадлежит 51 % акций ООО «Кванттелеком», где планируют производить устройства квантовой рассылки криптографических ключей. Они будут установлены в центрах обработки данных в Самаре, Тольятти и технопарке «Жигулевская долина». В СМАРТС утверждают, что проект «станет фундаментом для создания сверхмощных защищённых скоростных сетей связи». Отметим, что ранее СМАРТС занималась мобильной связью и работала в Поволжье с 1996 года. Затем мобильные активы были проданы  «МегаФону», МТС, Tele2, «Вымпелкому» и «Таттелекому».

Подобный проект готовят и в «Ростелекоме», хотя пока там не говорят о конкретных сроках, технических аспектах и так далее. Предполагается, что квантовые коммуникации будут использоваться на критически важных элементах информационных систем. Данные с квантовым шифрованием будут пересылаться только между собственными дата-центрами.

При этом пока квантовая криптография дорога. Ожидается, что она станет общедоступной при появлении массовых квантовых компьютеров. Руководитель сети дата-центров компании «Крок» Павел Колмычек считает, что такая система будет состоять из двух частей. Первая — это среда передачи криптоключей. Она будет медленной и защищённой от взлома. Вторая — среда передачи данных, которая будет быстрой, но шифрованной с помощью ключей из первой части.

Также эксперты полагают, что классические методы криптографии уйдут в прошлое с появлением квантовых компьютеров.

Европейская Комиссия выдала 3 млн евро на создание «многофункционального» кубита

Технологический институт Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT) сообщил, что Европейская Комиссия выдала грант в объёме 3 млн евро сроком на три года с целью поиска перспективного материала для «многофункционального» кубита. Кубиты, как известно, это базовые элементы квантовых компьютеров с совершенно другим принципом работы. Каждый кубит представляет собой базовую вычислительную единицу, находящуюся одновременно во множестве состояний от 0 до 1 (в состоянии суперпозиции). Подобная множественность сулит точно такой же множественный скачок по производительности вычислений, но далеко не для всех задач, что тоже надо понимать.

Лазерный луч считывает состояние кубитов (Фото: Thomas Hümmer)

Лазерный луч считывает состояние кубитов (Фото: Thomas Hümmer)

Исследования в институте KIT будут проводиться по программе SQUARE (Scalable Rare Earth Ion Quantum Computing Nodes). В вольном переводе название программы звучит как масштабируемый узел квантового вычислителя на редкоземельных ионах. В качестве кубита программа предполагает использование ионов определённого редкоземельного металла, который ещё предстоит определить и исследовать. Ионы редкоземельных металлов — электрически заряженные атомы — могут сохранять квантовое состояние достаточно продолжительное время. Кроме этого они обладают другими необходимыми для создания квантовых вычислительных узлов качествами — это способность храниться в кристаллической твердотельной структуре и обеспечивают сильное взаимодействие (связанность) друг с другом.

Наконец, ионы редкоземельных материалов могут активироваться независимо друг от друга с помощью оптических систем, например, лазером и передавать данные о своём состоянии оптическим путём. Это открывает путь как к квантовой коммуникации, так и к построению масштабируемых квантовых вычислительных систем.

Квантовая последовательность, управляемая лазером в представлении художника

Квантовая последовательность, управляемая лазером, в представлении художника

Следует сказать, что в последнее десятилетие ионы металлов в качестве кубитов стали рассматриваться как перспективные решения многими исследовательскими центрами как за рубежом, так и в России. На базе ионных кубитов строятся квантовые модели и прототипы квантовых вычислителей. Подобные системы оказываются энергоэффективнее классических криогенных систем, хотя тоже требуют специальных условий для работы и охлаждения до сверхнизких температур.

Первые тесты 7-нм версии AMD Vega демонстрируют ощутимый прирост производительности

Если в различных играх видеокарты на графических процессорах AMD Vega не способны продемонстрировать выдающийся уровень производительности, то в различного рода вычислениях они вполне уверенно противостоят решениям конкурента. Поэтому компания AMD и решила выпустить обновлённую версию графического процессора Vega специально для вычислений и уже тестирует её. Во всяком случае, этот новый GPU был замечен в базе данных теста CompuBench.

Новый графический процессор компании AMD известен как Vega 20, но здесь он упоминается под своим кодовым названием «66A0:0». Напомним, что компания AMD уже довольно давно объявила о работе над новым графическим процессором Vega, который будет производиться по 7-нм техпроцессу. Данный GPU станет основой будущего флагманского ускорителя вычислений Radeon Instinct, который должен выйти до конца текущего года. А вот шансы увидеть его в игровых видеокартах крайне малы.

Согласно результатам тестов, в некоторых задачах новый графический процессор обеспечивает колоссальный прирост производительности по сравнению с нынешним Vega 10. Напомним, что этот GPU лежит в основе всех последних видеокарт AMD верхнего уровня, например Radeon RX Vega 64. Однако пользователи Reddit поспешили отметить, что им удавалось достичь и более высоких результатов в тестах CompuBench с помощью своих Radeon RX Vega 64. Поэтому преимущество новинки на самом деле может оказаться не столь значительным.

Как бы то ни было, основные улучшения в Vega 20 по сравнению с Vega 10 произойдут за счёт перехода на новый 7-нм техпроцесс, так как больших изменений в самой архитектуре ждать не приходится. Данный переход должен обеспечить снижение энергопотребления, а также должен позволить увеличить тактовые частоты графического процессора. Кроме того, AMD может оснастить ускоритель Radeon Instinct на базе Vega 20 более быстрой памятью HBM2 с частотой 1250 МГц. Так что в целом новый  Radeon Instinct имеет шансы оказаться довольно производительным ускорителем вычислений.

Китай призывает не переоценивать технологические достижения страны

В середине сентября обеими партиями в Верхней палате Конгресса США был поддержан закон о развитии квантовых технологий в США или National Quantum Initiative Act. Законом предусмотрен бюджет на развитие «квантовых инициатив» в размере $1,3 млрд на следующие пять лет до 2023 года, но в целом принятая федеральная программа охватывает 10-летний период развития. В законе есть несколько строк, объясняющих необходимость в подобной дорогостоящей правительственной программе. В частности, заявлено, что «...Китай начал открыто декларировать национальной целью намерение обойти США в квантовых вычислениях в течение следующего десятилетия». Опасения ответственных лиц США понятны, но что думают по этому поводу профильные министры в Китае?

По этому поводу обратимся к заметке на сайте EXPreview, который привёл высказывания из свежего интервью министра промышленности и информационных технологий Мяо Вэйя (Miao Wei). Влиятельный китайский политик сообщил, что утверждение о возможности его страны обойти США за 10 лет в области высоких технологий не соответствует действительности. Технологическое могущество Китая сильно переоценено. Министр напомнил, что ещё в 2015 году в докладе Народному политическому консультативному совету Китая НПКСК (CPPCC) он сообщил, что по развитию промышленности КНР отстаёт от США на 30 лет. За три года изменилось много, но радикальных изменений за это время точно не произошло.

Безусловно, правительство Китая разработало и проводит стратегию превращения страны из мировой производственной площадки в центр мировых разработок. Но страна лишь в начале долгого пути. За 10 лет такой отрезок не пройти. Что касается США, то, по мнению министра, страны должны не закрываться друг от друга, а развиваться вместе и совместными усилиями. Можно оставаться конкурентами, но совместно двигаться вперёд одинаково быстро. Изоляция и обособление в попытках обойти соперника за закрытыми дверями — это пагубная и неэффективная практика.

Кстати, неделю назад на домашней конференции China IC Summit 2018, которую регулярно проводит компания Tsinghua Unigroup, её президент Жао Вейгуо (Zhao Weiguo) также был сдержан в оптимистических прогнозах технологического развития Китая. Глава Tsinghua считает, что через 10 лет в период с 2028 по 2030 годы Китай лишь войдёт в пятёрку лидеров мировых полупроводниковых супердержав. При этом он будет занимать четвёртое или третье место, но никак не первое. Как видим, сами китайцы адекватно оценивают свою позицию в мире высоких технологий.

Intel приступила к испытаниям мельчайшего чипа на спиновом кубите

Компания Intel сообщила, что на заводе D1D в Орегоне на тех же самых линиях, которые выпускают современных процессоры, начато производство экспериментальных чипов на спиновых кубитах (Spin Qubit). Это самая маленькая в мире кремниевая микросхема, содержащая элементарную квантовую вычислительную ячейку. Как можно убедиться по фотографии ниже, размеры чипа меньше, чем карандашная резинка.

Intel

Intel

Впрочем, саму ячейку на спиновом кубите без специальных инструментов разглядеть не получится. В ширину ячейка едва достигает 50 нм и видна лишь под электронным микроскопом. Всё, что вы видите на картинке — это проводники для связи ячейки с внешней обвязкой. Но даже в таком виде нельзя не признать, что кремниевая реализация квантовых процессоров — это желанная перспектива. Вместо огромных по современным меркам сверхпроводимых квантовых вычислителей или также немаленьких оптических квантовых систем полупроводниковый чип — это верх миниатюризации. На срезе человеческого волоса, например, может поместиться 1500 подобных ячеек.

Семейство чипов Intel Tangle Lake для сверхпроводимых квантовых систем

Семейство чипов Intel Tangle Lake для сверхпроводимых квантовых систем

В то же время не стоит испытывать иллюзий. Чип Intel также требует сверхмалых температур, хотя и не таких предельно низких, как квантовые системы на сверхпроводимых кубитах. Но это всё равно ниже 1 К. Ранее в Intel сообщали, что компания интересуется как сверхпроводящими кубитами, так и спиновыми кубитами на кремниевых подложках, а научные партнёры компании из института QuTech даже продемонстрировали возможность произвольного программирования квантовой вычислительной системы из двух спиновых кубитов. Выпуск одиночного спинового кубита, очевидно, поможет плавно наращивать производительность кремниевых квантовых вычислительных систем и лучше управлять процессами.

Опытный 17-кубитный квантовый процессор Intel

Опытный 17-кубитный квантовый процессор Intel

В заключение напомним, что роль кубита в квантовой вычислительной ячейке Intel играет одиночный электрон, спиновая природа которого позволяет рассматривать его как систему, которая может находиться одновременно в состоянии 0, 1 и состоянии суперпозиции (0 и 1 одновременно). Иначе говоря, скорость смены ориентации спина электрона настолько большая, что он условно всегда ориентирован во все возможные стороны. Удачных экспериментов!

Квантовые компьютеры помогут Volkswagen в создании передовых аккумуляторов

Концерн Volkswagen заложил фундамент для использования квантовых вычислений с целью создания передовых батарей для электрифицированных транспортных средств.

Квантовые компьютеры состоят из элементарных вычислительных элементов, квантовых битов — кубитов. Они могут находиться в суперпозиции двух состояний, а значит, могут кодировать промежуточные состояния между логическим нулём и единицей. Благодаря этому при решении определённых задач может достигаться колоссальное увеличение быстродействия по сравнению с обычными компьютерами.

Как сообщается, специалисты Volkswagen преуспели в использовании концепции квантовых вычислений для моделирования молекул определённого типа. Речь идёт об углеродных цепях, а также о соединениях лития и водорода.

Предполагается, что в перспективе специальные алгоритмы, работающие на базе квантовых платформ, позволят оптимизировать химическую структуру материалов для аккумуляторов нового поколения. В результате, станет возможным создание более компактных батарей с увеличенной ёмкостью.

Планируется, что к 2022 году Volkswagen по всему миру введёт в строй не менее 16 производственных площадок по выпуску электрифицированных автомобилей. К 2025-му марка планирует запустить в производство более 20 электрических автомобилей. 

Microsoft продвигает квантовые алгоритмы для диагностики рака

По мнению компании Microsoft, отсутствие квантовых компьютеров не мешает разрабатывать квантовые алгоритмы. Поэтому к моменту появления квантовых вычислителей Microsoft обещает оказаться во всеоружии. Так, уже сегодня компания может представить способ реализации квантовых вычислений с повышенным уровнем точности диагностирования онкологических заболеваний с помощью магнитно-резонансной томографии.

Microsoft

Microsoft

Совместно с  университетом Кейс Вестерн Резерв (Case Western Reserve University, CWRU) специалисты Microsoft разработали и совершенствуют технологию, которая в комплексе задействует машинное обучение в облаке Microsoft Azure, гарнитуру смешанной реальности Microsoft HoloLens и новые алгоритмы. Метод получения данных о пациенте также претерпел изменения и представляет собой не серию МРТ-снимков, как обычно, а занесённые в электронную таблицу данные о прохождении импульсов через ткани обследуемого человека.

В каком-то смысле новый метод подразумевает работу с Большими Данными, хотя информация в данном случае всё-таки упорядоченная. Объём данных вырос более чем значительно. Тело пациента бомбардируется импульсами переменной мощности, и данные о прохождении каждого заносятся в таблицу. Обработать полученный массив информации в разумное время могут только квантовые компьютеры. Это не мешает совершенствовать алгоритмы и подбирать оптимальные значения мощности для импульсов установки МРТ и, возможно, позволит начать клиническую диагностику не дожидаясь появления квантовых компьютеров.

В то же время стоит напомнить, что Microsoft ведёт работы в направлении разработки архитектур квантовых компьютеров. Например, ранее в этом году с участием специалистов компании был поставлен эксперимент, подтверждающий существование фермиона Майораны. Считается, что фермион Майораны обладает двойственной природой — он одновременно является частицей и античастицей. Это идеальный кандидат на роль кубита, который одновременно должен быть 1 и 0. И если до сих пор все существующие аналоги кубитов не отличались стабильностью и разрушались при считывании, то фермион Майораны стабилен по определению. А появятся квантовые компьютеры, уверены в Microsoft, алгоритм диагностики рака можно будет перенести на них.

Casio перевыпустит музыкальный калькулятор MG-880

Компания Casio — это бренд с историей, имеющий довольно обширную аудиторию поклонников, а также истинно японский подход к маркетинговым ходам с неординарными для европейского потребителя инициативами. К примеру, Casio по-прежнему выпускает калькуляторы и не считает их чем-то архаичным в эпоху продвинутых гаджетов, на которые можно установить необходимый под конкретные математические вычисления софт. 

Тем не менее, пренебрегать своими традициями японский производитель не намерен и в будущем. Более того, руководство Casio объявило о переиздании популярного музыкального калькулятора MG-880. Данное устройство позволяло не только виртуозно оперировать цифрами, но и предоставляло возможность скрасить досуг в свободное от занятий/работы время за увлекательной мини-игрой.  

handheldempire.com

handheldempire.com

Напомним, что оригинальная версия MG-880 увидела свет в 1980 году. Она стала не только надёжным помощником в математических вычислениях, но и познакомила с интерпретацией видеоигры Space Invaders, интерфейсом которой выступили цифры на ЖК-дисплее калькулятора. 

В продаже современное издание Casio MG-880 появится в Стране восходящего солнца 23 марта текущего года. Калькулятор получит встроенную игру, основанную на взаимодействии с числами, обеспечит музыкальное сопровождение в дополнение к стандартному набору функций и сможет получать заряд от источника света. По предварительным данным, стоимость Casio MG-880 на местном рынке составит порядка $19. 

Intel подаёт надежду на появление кремниевых спиново-кубитных процессоров

Ещё в 2015 году компания Intel выделила на исследования в области разработки квантовых вычислителей $50 млн. К настоящему времени эти и другие инвестиции привели к созданию интересных, хотя и опытных продуктов. Как признались в Intel, компания движется в двух направлениях. Одно из них — это классические суперпроводимые квантовые вычислители, а второе — спиновые кубиты на кремниевой основе.

Семейство чипов Intel Tangle Lake для сверхпроводимых квантовых сиетм

Семейство чипов Intel Tangle Lake для сверхпроводимых квантовых систем

Ранее в прошлом году и на январской выставке CES 2018 компания рассказывала о начале опытных поставок семейства суперпроводимых чипов Tangle Lake для сверхпроводящих квантовых систем. Это большие по объёму занимаемого пространства системы с охлаждением до 20 мК. Своему партнёру по разработкам нидерландскому институту QuTech компания поставляет 17-кубитные и 49-кубитные процессоры. Тогда же в январе Intel намекнула на разработку квантовых процессоров на спиновых кубитах, хотя формальный анонс квантовых процессоров на спиновых кубитах состоялся только на днях.

Опытный 17-кубитный квантовый процессор Intel

Опытный 17-кубитный квантовый процессор Intel

Анонс совпал с публикацией на сайте Nature статьи группы учёных из института QuTech о создании первой квантовой вычислительной системы из двух спиновых кубитов с возможностью произвольного программирования. На конференции American Association for the Advancement of Science (AAAS), которая начала работу 15 февраля, представители QuTech продемонстрировали работу на системе двух простых квантовых алгоритмов. Это маленький шаг, который обещает привести к созданию программируемых систем с тысячами и миллионами кубитов.

Кремниевая 300-мм пластина с квантовыми процессорами на основе спиновых кубитов

Кремниевая 300-мм пластина с квантовыми процессорами на основе спиновых кубитов

Опытные квантовые процессоры на спиновых кубитах компания Intel выпускает на изотопно чистых кремниевых пластинах на тех же заводах, на которых она выпускает классические процессоры. В течение пары месяцев техпроцесс обещает оказаться настолько отлаженным, что компания рассчитывает выпускать «массу» пластин в неделю, на каждой из которых будут тысячи маленьких кубитовых массивов.

Кремниевые спиново-кубитные процессоры Intel также требуют пониженных рабочих температур. Но это будут температуры уже в районе 1 К, что в 50 раз выше, чем в случае сверхпроводимых кубитовых систем. Данное обстоятельство поможет сделать квантовые системы немного компактнее. В заключение добавим, что в теоретических разработках кремниевых процессоров на квантовых кубитах значительно продвинулась группа учёных из Университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW). Освежить воспоминания можно по этой ссылке. Это примерно то же самое, что делает Intel.

Чип Snapdragon 845 засветился во всех популярных бенчмарках

Мобильная SoC Snapdragon 845 официально дебютирует на рынке вместе с релизом смартфона Samsung Galaxy S9 и его улучшенной версии Galaxy S9+. Новый флагманский мобильный чип от Qualcomm неоднократно фигурировал в новостной ленте 3DNews и даже был тщательно проанализирован нами по всем пунктам, отмеченным разработчиками SoC в ходе анонса платформы.  

wccftech.com

wccftech.com

Вкратце напомним, что Snapdragon 845 — это:

  • усовершенствованный техпроцесс 10 нм LPP FinFET;
  • 8 фирменных вычислительных ядер Kryo 385 (4 высокопроизводительных и 4 энергоэффективных, построенных на базе Cortex-A75 и Cortex-A55);
  • графический ускоритель Adreno 630;
  • процессор обработки изображений Spectra 280;
  • цифровой сигнальный процессор Hexagon 685;
  • гигабитный LTE-модем второго поколения Snapdragon X20 LTE с поддержкой LTE Cat 18.

Как уже было отмечено выше первыми смартфонами, в основу которых ляжет Snapdragon 845, станут Samsung Galaxy S9/S9+. Однако приобщить пользователей мобильными устройствами к передовой SoC в скором времени планируют и другие бренды. Об этом свидетельствует фрагмент технической документации, ставший на днях достоянием общественности. Согласно опубликованной информации, перечень гаджетов со Snapdragon 845 будет включать в себя как минимум:

  • модели Galaxy Note9 и смартфон-раскладушку Samsung W2019;
  • LG G7, G7+ и V40;
  • HTC U12 и U12+;
  • Sony Xperia XZ Pro-A;
  • Xiaomi Mi Mix 3 и Mi7;
  • ZTE Nubia Z18s;
  • OnePlus 6 и 6T;
  • Google Pixel 3 XL;
  • Moto Z 2019. 

В ходе саммита Qualcomm 5G Day, организованного американскими разработчиками для знакомства с передовыми решениями и достижениями компании в области 5G, журналистам был предоставлен тестовый смартфон с чипом Snapdragon 845 «на борту». Прототип оснастили 5,5-дюймовым экраном с разрешением 2560 × 1440 точек и укомплектовали 6 Гбайт оперативной памяти.

Jessica Dolcourt/CNET

Jessica Dolcourt/CNET

Оказавшись в руках представителей ведущих IT-изданий, устройство тут же подверглось тестированию в популярных бенчмарках для сопоставления заявленных возможностей Snapdragon 845 реальному положению дел. 

Результаты проверки SoC не стали сюрпризом: Snapdragon 845 демонстрирует возросшую на 25–30 % производительность процессора, а при обработке графики новинка опережает Snapdragon 835 почти на 30–35 %. 

Сравнение инженерного смартфона Qualcomm с моделями Galaxy Note8, Pixel 2 XL и LG V30. Чем больше цифра, тем лучше 

Чем больше цифра, тем лучше (кроме тестов Kraken и Sunspide)

Необходимо отметить, что испытание проходил инженерный образец, не предназначенный для продаж и не проходивший полную отладку так, как происходит с коммерческими версиями поступающих на рынок гаджетов. 

Создан «невозможный» метаматериал для вычислительных систем будущего

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» сообщает о том, что учёные смогли создать первый в мире квантовый метаматериал, который можно использовать в качестве элемента управления в сверхпроводящих электрических схемах.

В разработке невозможного в природе материала участвовали российские специалисты совместно с коллегами из Германии. В частности, вклад в проект внесли исследователи Университета Карлсруэ и Йенского института фотонных технологий.

Метаматериалы — вещества, свойства которых определяются не столько атомами, из которых они состоят, сколько тем, в какие структуры эти атомы собраны. Каждая такая структура имеет размеры в десятки или даже сотни нанометров и обладает собственным набором свойств, исчезающих при попытке разделить её на составляющие.

В рамках проекта был разработан квантовый метаматериал из усложнённых зеркальных кубитов. Обычный кубит состоит из схемы, в которую входят три джозефсоновских перехода. А в состав зеркального входят пять переходов, симметричных относительно центральной оси.

Выяснилось, что метаматериал, состоящий из зеркальных кубитов, может переключаться между двумя режимами. «В одном из режимов цепочка таких кубитов очень хорошо пропускает электромагнитное излучение в микроволновом диапазоне, при этом оставаясь квантовым элементом. В другом она поворачивает сверхпроводящую фазу на 180 градусов и запирает прохождение электромагнитных волн через себя. И тоже при этом остаётся квантовой системой», — говорят учёные.

Таким образом, новый материал можно использовать как управляющий элемент в системах передачи квантовых сигналов в цепях, из которых состоят квантовые компьютеры. Подробнее о работе можно узнать здесь

CES 2018: Intel продвинулась в квантовых и нейроморфных вычислениях

На проходящей в Лас-Вегасе выставке CES 2018 корпорация Intel объявила о важных достижениях в области квантовых и нейроморфных вычислений. Последние представляют собой перспективный тип компьютерной логики и могут принципиально улучшить возможности искусственного интеллекта, а, следовательно, и оказать огромное влияние на многие научные, исследовательские и индустриальные области.

Квантовые вычисления смогут быстро решать специфические задачи, для которых современным суперкомпьютерам требуются месяцы или годы, вроде создания лекарств, финансового моделирования и климатических прогнозов.

Во время основного доклада исполнительный директор Intel Брайан Кржанич (Brian Krzanich) сообщил о выпуске сверхпроводящего квантового чипа под кодовым именем «Tangle Lake», обладающего 49 кубитами, а также пообещал внедрение нейроморфных вычислений, имитирующих работу мозга и способных эффективно обрабатывать структурированные и неструктурированные данные, объём которых экспоненциально растёт. Название процессора происходит от группы озёр в Аляске и указывает на экстремально низкие температуры и переплетение, что необходимо для функционирования квантовых битов.

Старший вице-президент Майк Мейберри (Mike Mayberry) сообщил, что пройдёт ещё 5–7 лет, пока индустрия научится решать технические проблемы и окажется способной создавать чипы с миллионом или больше кубитов для достижения коммерческого успеха технологии. Tangle Lake является важным шагом на этом пути, позволяя исследователям оценивать и улучшать техники коррекции ошибок и моделировать вычислительные задачи.

Продолжая инвестиции в сверхпроводящие кубиты, Intel в стремлении нарастить количество взаимодействующих кубитов ведёт параллельную разработку другого типа — спиновых кубитов (spin qubits) в кремнии. Последние способны иметь принципиальное преимущество будучи гораздо меньше сверхпроводящих кубитов.

Спиновые кубиты схожи с одноэлектронным транзистором, который в свою очередь имеет много общего с традиционными транзисторами, и потенциально могут производиться на близких к современным техпроцессах. Intel уже разработала принципы применения технологии производства 300-мм кремниевых пластин для спиновых кубитов.

Вторым достижением стал созданный Intel Labs полностью функциональный опытный чип «Loihi» в рамках новой парадигмы нейроморфных вычислений, имитирующей базовые операции мозга. Технология Loihi объединяет обучение и логический вывод в одном чипе и обещает экспоненциальный рост производительности и энергоэффективности для искусственного интеллекта.

Как объясняет Intel, нейроморфные процессоры могут быть задействованы в задачах обработки и анализа данных настоящего постоянно изменяющегося окружения. В качестве примера названы камеры наблюдения и городская инфраструктура, приспособленные для информационной поддержки автономных транспортных средств в реальном времени. В первом полугодии Intel планирует передать образцы чипов Loihi в ведущие университеты и исследовательские институты, применив их к более сложным проблемам и наборам данных.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥