量子计算机接入欧洲最快超算!芬兰加快混合架构算法开发

图片

内容来源:量子前哨(ID:Qforepost)

文丨浪味仙  排版丨沛贤

深度好文:1900字丨7分钟阅读

图片

图片

摘要:芬兰技术研究中心(VTT)与 CSC 展开合作,基于量子计算机+超算架构进行算法开发。芬兰的战略,就是力求在不远的将来展示更多量子优势的用例,在世界舞台上有所作为。

在量子计算机领域,当前一个主流观点是,一旦量子计算机规模足够,且计算结果可靠,能够真正解决现实问题,届时它的最佳定位,就是作为超算的加速器。目前已经开发出的几种量子算法,都是基于这种架构来运行,包括大名鼎鼎的肖尔算法。

近日,芬兰技术研究中心(VTT)与 CSC 展开合作,基于量子计算机+超算架构进行算法开发。CSC 是芬兰一家非营利性国有企业,作为国家研究体系的一部分,欧洲最快的超级计算机 LUMI 就运行在这里。

VTT 和 CSC 不断将性能越来越强大的量子计算机与超算 LUMI 相连,支持用户测试和开发基于量子+经典混合架构的算法:由经典计算机存储并执行大部分算法,特定步骤则交由量子计算机完成,最后读取结果。一些大学和研究机构已经开始使用混合架构来解决复杂的计算问题。

芬兰技术研究中心(VTT)的第一台量子计算机,推出于 2021 年,包含 5 个量子比特。两年后的 2023 年,量子比特数提升到 20,下一个目标是在 2024 年达到 50 个量子比特。

图片

2021年推出的 5 量子比特量子计算机(图片来源:网络)

“这有点像是未来的预演。”VTT团队的量子算法和软件开发负责人Ville Kotovirta说:“它催促开发超级计算机算法的人开始思考,当更强大的量子计算机与经典计算机一起工作时,他们还能够做什么。现在,他们可以在量子计算机+超算的架构组合中来练习算法编写。”

芬兰技术研究中心(VTT)是欧洲第一个建立量子计算机+超算混合架构的公司,不过更多机构正在效仿。2023 年 6 月,欧洲高性能计算联合企业(European HPC),选择了欧盟(EU)的6个地点(捷克,德国,西班牙,法国,意大利和波兰),来部署首批超算+量子计算机架构。

图片

身为 VTT团队量子算法和软件开发的负责人,Ville Kotovirta 还需要承担招聘工作,但这并不容易:当地对量子计算感兴趣的那些毕业生,过于缺乏实际经验;有经验且身在芬兰的人,大多都已有合适工作;而在芬兰以外地区的合适人才,并不愿意搬到气候寒冷的地方工作。只有极少数的行业热爱者,甘愿克服这种种困难。

“我们都在学习,因为这是一个新领域,而且它一直在变化。”Kotovirta说:“有新的发明、新的平台、新的设备、新的算法和新的编程方式,为了紧跟技术进步,我们尝试聘请更多的数学家、物理学家和计算机科学家。”

Kotovirta的团队正在为混合架构开发几种类型的算法。

一个是优化问题,称为二次无约束二元优化 (QUBO),可以使用量子退火或量子近似优化算法 (QAOA) 来解决。目前已经建立了量子算法来分析图数据、识别网络的社区结构。

另一个是开发量子化学算法,重点是降低分子哈密顿量的复杂性,以改进分子的模拟。同样,他们正在研究合成生物学,希望能够发现具有某些理想特征的新蛋白质。

还有一个重点领域是量子机器学习,尤其是量子生成机器学习,即能够从现有数据中学习以产生新样本的模型。

“大多数人都听说过‘虚假人工智能’背景下的生成式人工智能,它被用来创建欺诈类型的图像、文本和声音。”Kotovirta说:“这些相同的技术可以应用于科学,从已经存在的东西中学习以创造新的东西。我们正在寻找通过量子计算改进这些技术的方法,以合成新的蛋白质。”

图片

“最困难的部分,是证明量子计算机比经典计算机更有优势。”Kotovirta说:“现在的量子计算机是经过验证的计算机,它们可以进行真实的计算并解决真正问题。”

从这个角度来看,量子计算机已经在解决实际问题,只不过与经典计算机相比,效用还不明显。要想让量子计算机比经典计算机更有效地解决问题,就要提高量子比特的保真度。

保真度是指量子计算机中单个量子比特运算的成功率:保真度越高,整体计算的成功率就越高。目前,我们正处于一个嘈杂的中尺度量子(NISQ)设备时代,这表明量子计算机已经可以模拟经典计算机难以模拟的东西。但到目前为止,效用还称不上明显,以至于量子计算机还不能解决更多的实际问题。

“随着保真度的提高,我们正在接近效用规模算法、效用规模量子计算的时代。”Kotovirta表示:“当保真度足够高,它就能为我们提供经典计算机无法实现的结果,但也只是在特定的用例中。”

例如,一些算法可用于模拟与材料科学或化学相关的量子系统,在这些特定的用例中,就可以展示出量子计算的优势。芬兰的战略,就是力求在不远的将来展示更多量子优势的用例,在世界舞台上有所作为。

小国要与大经济体竞争并不容易,但依然有可能找到一个细分市场,从而在全球范围内的一个或多个特定领域做出贡献。

“在这方面,我们正在做正确的事情。”Kotovirta 表示:“希望我们将来能继续这样做。”

参考资料:

1、https://www.enccb.be/sites/www.enccb.be/files/2023-11/LUMI-BE-UserDay2023-Josephine_Wood.pdf

2、https://www.computerweekly.com/feature/Finland-develops-quantum-algorithms-for-the-future

3、https://interestingengineering.com/innovation/supercomputer-connected-to-a-quantum-computer

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/web/12768.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

jspXMl标记语言基础

1.打开命令框进入数据库 打开eclipse创建需要连接的项目 粘贴驱动程序 查看驱动器 使用sql的包 int代表个 conlm代表列名 <%page import"java.sql.ResultSet"%> <%page import"java.sql.Statement"%> <%page import"java.sql.Connect…

蛋白聚乙二醇化修饰检测试剂盒

蛋白多肽因其高生物活性、高特异性等优点备受药物开发商和研究者的青睐。但分子量大、亲水性强、稳定性差等劣势限制了蛋白多肽在临床上的应用&#xff0c;特别是蛋白多肽作为一种异源蛋白具有很强的免疫原性&#xff0c;容易被机体免疫系统识别并清除&#xff0c;导致药物的血…

万物皆可监控(shell脚本监控TIDB-DM和DSG同步状态)

监控的方式有很多&#xff0c;常用的有zabbix和prometheus平台&#xff0c;理论上都可以做到对有状态服务的监控&#xff0c;因为我个人对这两个监控平台不是很熟悉&#xff0c;所以一般喜欢使用shell脚本来做监控&#xff1b; 纯oracle 数据库的监控推荐使用EMCC&#xff0c;…

前端面试题日常练-day12 【面试题】

题目 希望这些选择题能够帮助您进行前端面试的准备&#xff0c;答案在文末。 1. 在JavaScript中&#xff0c;以下哪个关键字用于声明一个变量&#xff1f; a) letb) varc) constd) all of the above2. 下面哪个方法可以用于将一个字符串转换为整数&#xff1f; a) toInteger(…

蓝桥杯备战15.完全二叉树的权值

P8681 [蓝桥杯 2019 省 AB] 完全二叉树的权值 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn) #include<bits/stdc.h> using namespace std; #define endl \n #define int long long const int N 2e510; int a[N]; signed main() {std::ios::sync_with_stdio(0),cin.ti…

C# Winform+Halcon结合标准视觉工具

介绍 winform与halcon结合标准化工具实例 软件架构 软件架构说明 基于NET6 WINFORMHALCON 实现标准化视觉检测工具 集成相机通讯 集成PLC通讯 TCP等常见通讯 支持常见halcon算子 图形采集blob分析高精度匹配颜色提取找几何体二维码提取OCR识别等等 。。。 安装教程 …

【Kafka】2.深入理解Kafka事件流平台及其核心概念

1.事件流(Event streaming) 事件流是人体中枢神经系统的数字化的等价物。它是构建“始终在线”世界的技术基础&#xff0c;在这个世界中&#xff0c;企业越来越多地被定义为软件化和自动化&#xff0c;而软件的用户本身也是软件。 从技术上讲&#xff0c;事件流是从数据库、传…

vue2 双向数据绑定的实现及原理

Oject.defineProperty() 是 JavaScript 中用于定义或修改对象的属性的方法&#xff0c;可以控制属性的特性&#xff08;如可枚举性、可配置性、可写性等&#xff09; Object.defineProperty(obj, prop, descriptor) obj&#xff1a;要在其上定义属性的对象。 prop&#xff1a;要…

P7222 [RC-04] 信息学竞赛

文章目录 题目[RC-04] 信息学竞赛题目描述输入格式输出格式样例 #1样例输入 #1样例输出 #1 提示 思路AC代码 题目 [RC-04] 信息学竞赛 题目描述 小 R 今天学习了余角有关的数学知识&#xff0c;请你帮帮他计算一个角的余角吧&#xff01; 一个角的余角的计算公式如下&#…

SHELL编程(一)

目录 一、 Linux操作系统&#xff08;一&#xff09;内核与操作系统&#xff08;二&#xff09;操作系统的功能 二、Linux高级命令&#xff08;一&#xff09; 离线安装 dpkg1. 安装2. 使用3. 查看安装详细信息4. 安装路径5. 不完全删除6. 完全删除 &#xff08;二&#xff09;…

KNN算法用于回归分析

生成数据集 from sklearn.datasets import make_regression import matplotlib.pyplot as plt# 生成特征数量为1&#xff0c; 噪音为50的数据集 X, y make_regression(n_features1, n_informative1, noise50, random_state8)# 散点图 plt.scatter(X, y, c"orange",…

什么是TCP的粘包、拆包问题?

一、问题解析 TCP粘包和拆包问题是指在进行TCP通信时&#xff0c;因为TCP是面向流的&#xff0c;所以发送方在传输数据时可能会将多个小的数据包粘合在一起发送&#xff0c;而接收方则可能将这些数据包拆分成多个小的数据包进行接收&#xff0c;从而导致数据接收出现错误或者数…

uniapp swiper添加点击切换 上一张 下一张

<view click"switchPrev"><text>上一张</text> </view> <view click"switchNext"><text>下一张</text> </view> <swiper class"swiper" circular :current"current"> data() {…

MySQL数据库练习二

素材&#xff1a;表名&#xff1a;worker-- 表中字段均为中文&#xff0c;比如部门号、工资、职工号、参加工作等 CREATE TABLE worker (部门号 int(11) NOT NULL,职工号 int(11) NOT NULL,工作时间 date NOT NULL,工资 float(8,2) NOT NULL,政治面貌 varchar(10) NOT NULL DE…

欢乐钓鱼大师攻略大全,新手钓鱼入坑必备攻略!

《欢乐钓鱼大师》是一款深受玩家喜爱的钓鱼手游&#xff0c;在游戏中&#xff0c;玩家可以通过升级和更换鱼竿来享受钓鱼的乐趣&#xff0c;并有机会钓到各种稀有鱼类。然而&#xff0c;很多玩家在闯关过程中遇到了不少困难。为了帮助大家更好地掌握游戏技巧&#xff0c;小编特…

4 软件定义安全综合:使用c/s模式进行控制器数据安全交互管理

在SDN三层结构中&#xff0c;我们通过OpenFlow 协议可以控制数据转发设备的相关行为&#xff08;包括收集设备的信息&#xff09;&#xff0c;那么控制器上的数据能否通过应用层的程序进行管理调用呢&#xff1f; SDN&#xff08;软件定义网络&#xff09;的北向开发是指通过编…

ASUS Zenbook PE重装系统后一直转圈不断重启

问题描述&#xff1a; ASUS Zenbook PE重装系统后一直转圈不断重启 问题原因&#xff1a; RST驱动问题 解决办法&#xff1a; 使用U盘安装原版系统&#xff0c;安装过程中&#xff0c;发现磁盘页面没有不识别硬盘&#xff0c;此时选择加载驱动&#xff0c;加载RST驱动。一…

二进制搭建k8s

实验环境&#xff1a; k8s集群master01:192.168.1.11 k8s集群master02:192.168.1.22 master虚拟ip&#xff1a;192.168.1.100 k8s集群node01:192.168.1.33 k8s集群node01:192.168.1.44 nginxkeepalive01&#xff08;master&#xff09;:192.168.1.55 nginxkeepalive02&a…

渲染农场是什么意思?瑞云渲染为你解答

渲染农场是一种通过集合多台计算机的计算能力来加速图像渲染过程的系统。它尤其适用于动画、电影特效和高端视觉效果的制作&#xff0c;这些领域通常需要处理非常复杂和计算密集型的渲染任务。 渲染农场就是一大群电脑&#xff0c;他们一起可以快速渲染出漂亮的图像。在做动画片…

客观需求验证的常见5大步骤(实施版)

我们在挖掘用户需求时&#xff0c;往往容易犯伪需求或需求错位等问题&#xff0c;因此需要进行客观需求验证。通过客观的验证&#xff0c;我们可以有效减少主观判断误差问题&#xff0c;确保需求的准确性&#xff0c;从而降低需求变更和项目风险的概率&#xff0c;减少开发成本…