Boemo ba pele - le ho feta ...

Ka lehlakoreng le leng, li lokela ho re thusa ho hlola mofetše, ho bolela boemo ba leholimo ka nepo, le ho tseba ho kopanya nyutlelie. Ka lehlakoreng le leng, ho na le tšabo ea hore li tla baka timetso ea lefatše lohle kapa ho etsa batho makhoba. Leha ho le joalo, hajoale, li-monsters tsa computational li ntse li sa khone ho etsa botle bo boholo le bobe bo akaretsang ka nako e le 'ngoe.

Lilemong tsa bo-60, lik'homphieutha tse sebetsang ka ho fetisisa li ne li e-na le matla megaflops (limilione tsa ts'ebetso ea lintlha tse phaphametseng motsotsoana). Khomphuta ea pele e nang le matla a ho sebetsa phahameng 1 GFLOPS (gigaflops) e ne e le Cray 2, e hlahisitsoeng ke Cray Research ka 1985. Mohlala oa pele o nang le matla a ho sebetsa ka holimo ho 1 TFLOPS (teraflops) e ne e le ASCI Khubelu, e entsoeng ke Intel ka 1997. Matla a 1 PFLOPS (petaflops) a fihlile Mmila-tseleng, e lokollotsoe ke IBM ka 2008.

Rekoto ea matla ea komporo ea hajoale ke ea China Sunway TaihuLight mme ke 9 PFLOPS.

Le hoja, joalokaha u ka bona, mechine e matla ka ho fetisisa ha e e-s'o fihlele makholo a li-petaflops, ho feta le ho feta tsamaiso ea exascaleeo matla a tlamehang ho eloa hloko exaflopsach (EFLOPS), ke hore. mabapi le ts'ebetso e fetang 1018 motsotsoana. Leha ho le joalo, meralo e joalo e ntse e le sethaleng sa merero ea maemo a fapaneng a ho rarahana.

LIPHOKISO (, floating point operations per second) ke karolo ea matla a khomphutha a sebelisoang haholo lits'ebetsong tsa mahlale. E feto-fetoha ho feta block ea MIPS e neng e sebelisoa pele, e bolelang palo ea litaelo tsa processor motsotsoana. Flop ha se SI, empa e ka hlalosoa e le yuniti ea 1/s.

U hloka exascale bakeng sa mofetše

Li-exaflops, kapa li-petaflops tse sekete, li feta li-supercomputer tse XNUMX tse holimo li kopantsoe. Bo-rasaense ba tšepa hore moloko o mocha oa mechine e nang le matla a joalo o tla tlisa katleho mafapheng a sa tšoaneng.

Matla a phahameng a komporo a kopantsoeng le theknoloji ea ho ithuta ea mochini e ntseng e tsoela pele ka potlako e lokela ho thusa, mohlala, qetellong. senya khoutu ea kankere. Bongata ba boitsebiso boo lingaka li tlamehang ho ba le bona ho hlahloba kankere le ho bo phekola bo bongata hoo ho leng thata hore lik’homphieutha tse tloaelehileng li sebetsane le mosebetsi oo. Phuputsong e tloaelehileng ea tumor biopsy, ho nkoa litekanyo tse fetang limilione tse 8, tseo ka tsona lingaka li hlahlobang boitšoaro ba hlahala, karabelo ea eona ho phekolo ea meriana, le phello 'meleng oa mokuli. Ena ke leoatle la 'nete la data.

ho boletse Rick Stevens oa Lefapha la Matla la US (DOE) Argonne Laboratory. -

Ho kopanya lipatlisiso tsa bongaka le matla a k'homphieutha, bo-rasaense ba sebetsa ho CANDLE neural network system (). Sena se o lumella ho bolela esale pele le ho theha moralo oa kalafo o lumellanang le litlhoko tsa mokuli ka mong. Sena se tla thusa bo-ramahlale ho utloisisa motheo oa limolek'hule oa litšebelisano tsa bohlokoa tsa protheine, ho theha mefuta e boletsoeng esale pele ea karabelo ea lithethefatsi, le ho fana ka maikutlo a maano a nepahetseng a kalafo. Argonne o lumela hore litsamaiso tsa exascale li tla khona ho tsamaisa kopo ea CANDLE ka makhetlo a 50 ho isa ho 100 ka potlako ho feta li-supermachine tse matla ka ho fetisisa tse tsejoang kajeno.

Ka hona, re lebelletse ponahalo ea li-supercomputer tsa exascale. Leha ho le joalo, liphetolelo tsa pele li ke ke tsa hlaha US. Ha e le hantle, US e peisong ea ho li bōpa, 'me mmuso oa lehae ka morero o tsejoang e le Aurora e sebelisana le AMD, IBM, Intel le Nvidia, e loanela ho ba pele ho bahlolisani ba kantle ho naha. Leha ho le joalo, sena ha sea lebelloa ho etsahala pele ho 2021. Ho sa le joalo, ka Pherekhong 2017, litsebi tsa Machaena li phatlalalitse ho theoa ha mohlala oa exascale. Mohlala o sebetsang ka botlalo oa mofuta ona oa yuniti ea khomphutha ke − tianhe-3 - leha ho le joalo, ho ke ke ha etsahala hore e tla be e lokile lilemong tse 'maloa tse latelang.

Machaena a tšoare ka thata

'Nete ke hore ho tloha ka 2013, tsoelo-pele ea Chaena e kentse lenane la lik'homphieutha tse matla ka ho fetisisa lefatšeng. A busa ka dilemo tianhe-2mme jwale palema ke ya ba boletsweng Sunway TaihuLight. Ho lumeloa hore mechine ena e 'meli e matla ka ho fetisisa' Musong oa Bohareng e matla ho feta lik'homphieutha tse kholo tse mashome a mabeli a motso o mong Lefapheng la Matla la United States.

Bo-rasaense ba Amerika, ha e le hantle, ba batla ho boela ba fumana boemo bo ka sehloohong boo ba neng ba e-na le bona lilemong tse hlano tse fetileng, 'me ba ntse ba sebetsa tsamaisong e tla ba lumella ho etsa sena. E ntse e hahuoa Oak Ridge National Laboratory e Tennessee. Seboka (2), k'homphieutha e kholo e reretsoeng ho sebelisoa hamorao selemong sena. E feta matla a Sunway TaihuLight. E tla sebelisoa ho leka le ho hlahisa lisebelisoa tse ncha tse matla le tse bobebe, ho etsisa bokahare ba Lefatše ho sebelisa maqhubu a acoustic, le ho tšehetsa merero ea astrophysics e batlisisang tšimoloho ea bokahohle.

2. Moralo oa sebaka sa k'homphieutha e kholo ea Summit

Sebakeng se boletsoeng sa Argonne National Laboratory, bo-rasaense haufinyane ba rera ho aha sesebelisoa se lebelo le ho feta. Tse tsejoang e le A21Ts'ebetso e lebelletsoe ho fihla ho li-petaflops tse 200.

Japane e boetse e nka karolo peisong ea li-supercomputer. Leha e sa tsoa koaheloa ke tlholisano ea US-China, ke naha ena e rerileng ho qala. Sistimi ea ABC (), e fana ka li-petaflops tse 130 tsa matla. Majapane a tšepa hore k'homphieutha e joalo e ka sebelisoa ho hlahisa AI (bohlale ba maiketsetso) kapa thuto e tebileng.

Ho sa le joalo, Paramente ea Europe e sa tsoa etsa qeto ea ho aha li-euro tse limilione tse likete tsa EU. Sebata sena sa likhomphutha se tla qala mosebetsi oa sona bakeng sa litsi tsa lipatlisiso tsa kontinente ea rona mathoasong a 2022 le 2023. Mochini o tla hahuoa kahare Morero oa EuroGPK'me kaho ea eona e tla tšehetsoa ka lichelete ke Linaha tsa Litho - kahoo Poland le eona e tla kenya letsoho morerong ona. Matla a eona a boletsoeng esale pele hangata a bitsoa "pre-exascale".

Ho fihlela joale, ho ea ka boemo ba 2017, ho li-supercomputer tse makholo a mahlano tse potlakileng ka ho fetisisa lefatšeng, Chaena e na le mechine e joalo ea 202 (40%), ha Amerika e laola 144 (29%).

China e boetse e sebelisa 35% ea matla a lefats'e a khomphutha ha a bapisoa le 30% ea US. Linaha tse latelang tse nang le li-supercomputer tse ngata ka ho fetisisa lethathamong ke Japane (35 systems), Jeremane (20), Fora (18) le UK (15). Ke habohlokoa ho hlokomela hore, ho sa tsotellehe hore na naha e tsoa hokae, li-supercomputer tse matla ka ho fetisisa tse makholo a mahlano li sebelisa mefuta e fapaneng ea Linux ...

Ba iketsetsa moralo

Li-supercomputer e se e le sesebelisoa sa bohlokoa se tšehetsang indasteri ea mahlale le thekenoloji. Li lumella bafuputsi le baenjiniere ho hatela pele ka mokhoa o tsitsitseng ('me ka linako tse ling esita le ho ea pele haholo) libakeng tse kang baeloji, boemo ba leholimo le bolepi ba leholimo, bonohe ba linaleli le libetsa tsa nyutlelie.

Tse ling kaofela li itšetlehile ka matla a tsona. Lilemong tse mashome tse tlang, ts'ebeliso ea li-supercomputers e ka fetola haholo maemo a moruo, a sesole le a lipolotiki a linaha tse nang le phihlello ea mofuta ona oa meaho ea maemo a holimo.

Khatelo-pele tšimong ena e potlakile hoo moralo oa meloko e mecha ea li-microprocessors e seng e le thata haholo esita le bakeng sa lisebelisoa tse ngata tsa batho. Ka lebaka lena, software e tsoetseng pele ea komporo le li-supercomputer li ntse li tsoela pele ho bapala karolo e ka sehloohong ho nts'etsopele ea likhomphutha, ho kenyeletsoa le tse nang le "super" prefix.

3. Li-supercomputer tsa Japane

Likhamphani tsa meriana haufinyane li tla khona ho sebetsa ka botlalo ka lebaka la matla a maholohali a komporo ho sebetsana le palo e kholo ea liphatsa tsa lefutso tsa batho, liphoofolo le limela tse tla thusa ho theha meriana e mecha le phekolo ea mafu a sa tšoaneng.

Lebaka le leng (ha e le hantle e 'ngoe ea tse ka sehloohong) ke hobane'ng ha mebuso e tsetela haholo ho nts'etsopele ea li-supercomputers. Likoloi tse sebetsang hantle haholoanyane li tla thusa baetapele ba sesole ba kamoso ho theha maano a hlakileng a ntoa maemong afe kapa afe a ntoa, ho lumella nts'etsopele ea lisebelisoa tse sebetsang haholoanyane tsa libetsa, hape le ho ts'ehetsa mekhatlo ea ts'ebetso ea molao le ea bohlale ho tsebahatsa litšokelo tse ka bang teng esale pele.

Ha ho matla a lekaneng bakeng sa ketsiso ea boko

Li-supercomputer tse ncha li lokela ho thusa ho utloisisa "supercomputer" ea tlhaho eo re e tsebang ka nako e telele - boko ba motho.

Sehlopha sa machaba sa bo-ramahlale se sa tsoa qapa algorithm e emelang mohato o mocha oa bohlokoa oa ho etsa mohlala oa likhokahano tsa boko. E ncha HASE-algorithm, e hlalositsoeng pampiring e bulehileng ea ho fihlella e hatisitsoeng Frontiers in Neuroinformatics, e lebelletsoe ho etsisa li-neurone tse hokahantsoeng tse limilione tse likete tse 100 bokong ba motho ho li-supercomputers. Bo-rasaense ba setsi sa lipatlisiso sa Jeremane Jülich, Univesithi ea Norwegian ea Life Sciences, Univesithi ea Aachen, Setsi sa Japane sa RIKEN le KTH Royal Institute of Technology e Stockholm li ne li kentse letsoho mosebetsing ona.

Ho tloha 2014, lipapiso tse kholo tsa neural network li ntse li sebetsa ho li-supercomputer tsa RIKEN le JUQUEEN Setsing sa Supercomputing sa Jülich Jeremane, ho etsisa likhokahano tsa hoo e ka bang 1% ea li-neuron bokong ba motho. Ke hobane’ng ha ba le bangata hakaale? Na li-supercomputer li ka etsisa boko kaofela?

Susanne Kunkel oa k'hamphani ea Sweden ea KTH oa hlalosa.

Nakong ea papiso, monyetla oa ts'ebetso ea neuron (lits'ebetso tse khutšoane tsa motlakase) li tlameha ho romelloa ho batho ba ka bang 100 kaofela. lik'homphieutha tse nyenyane tse bitsoang li-node, 'me e 'ngoe le e 'ngoe e na le li-processor tse ngata tse etsang lipalo tsa sebele. Node e 'ngoe le e 'ngoe e hlahloba hore na ke efe ea litšusumetso tsena tse amanang le li-neurone tse teng sebakeng sena.

4. Ho etsa mohlala oa likamano tsa boko ba li-neurons, i.e. re qalong ea leeto (1%)

Ho hlakile hore palo ea memori ea komporo e hlokoang ke li-processor bakeng sa li-bits tsena tse eketsehileng ka neuron e eketseha ka boholo ba netweke ea methapo. Ho fetela ka nqane ho ketsiso ea 1% ea boko bohle ba motho (4) ho tla hloka Ka makhetlo a XNUMX ho feta memori ho feta se fumanehang ho li-supercomputers tsohle kajeno. Ka hona, ho ka khoneha ho bua ka ho fumana papiso ea boko bohle feela maemong a li-supercomputer tsa nakong e tlang. Mona ke moo algorithm ea NEST ea moloko o latelang e lokelang ho sebetsa.

TOP-5 li-supercomputer tsa lefatše

1. Sunway TaihuLight - K'homphieutha e kholo ea 93 PFLOPS e qalileng ka 2016 Wuxi, Chaena. Ho tloha ka Phuptjane 2016, e kentse lethathamo la TOP500 la li-supercomputer tse nang le matla a phahameng ka ho fetisisa a komporo lefatšeng.

2. Tianhe-2 (Milky Way-2) ke supercomputer e nang le matla a komporo ea 33,86 PFLOPS e hahiloeng ke NUDT () Chaena. Ho tloha ka June 2013

ho fihlela Phuptjane 2016, e ne e le k'homphieutha e potlakileng ka ho fetisisa lefatšeng.

3. Piz Daint - moralo o entsoeng ke Cray, o kentsoeng setsing sa Swiss National Supercomputing Center (). E sa tsoa ntlafatsoa - li-accelerator tsa Nvidia Tesla K20X li ile tsa nkeloa sebaka ke tse ncha, Tesla P100, tse entseng hore ho khonehe ho eketsa matla a k'homphieutha ho tloha ho 2017 ho isa ho 9,8 PFLOPS lehlabuleng la 19,6.

4. Gyokou ke komporo e kholo e ntlafalitsoeng ke ExaScaler le PEZY Computing. E fumaneha Setsing sa Japane sa Saense le Theknoloji ea Marine (JAMSTEC) ea Setsi sa Mahlale sa Mabotho sa Yokohama; mokatong o le mong le simulator ea Lefatše. Matla: 19,14 PFLOPs.

5. Titanium ke komporo e kholo ea 17,59 PFLOPS e entsoeng ke Cray Inc. mme e thakgotswe ka Mphalane 2012 ho Oak Ridge National Laboratory e United States. Ho tloha ka Pulungoana 2012 ho isa Phuptjane 2013, Titan e ne e le komporo e potlakileng ka ho fetisisa lefatšeng. Hajoale e sebakeng sa bohlano, empa e ntse e le k'homphieutha e potlakileng ka ho fetisisa US.

Li boetse li qothisana lehlokoa le maemo a phahameng ka quantum

IBM e lumela hore lilemong tse hlano tse tlang, eseng li-supercomputer tse thehiloeng ho li-silicon chips tsa setso, empa li tla qala ho phatlalatsa. Indasteri e sa tsoa qala ho utloisisa hore na likhomphutha tsa quantum li ka sebelisoa joang, ho latela bafuputsi ba k'hamphani. Ho lebelletsoe hore lienjiniere li tla sibolla lits'ebetso tsa pele tse kholo tsa mechini ena nakong ea lilemo tse hlano feela.

Lik'homphieutha tsa quantum li sebelisa yuniti ea khomphutha e bitsoang setsoe. Li-semiconductors tse tloaelehileng li emela tlhahisoleseling ka mokhoa oa tatellano ea 1 le 0, athe qubits e bonts'a thepa ea quantum mme ka nako e le 'ngoe e ka etsa lipalo joalo ka 1 le 0. Sena se bolela hore qubits tse peli ka nako e le 'ngoe li ka emela tatelano ea 1-0, 1-1, 0-1. . ., 0-0. Matla a komporo a hola haholo ka qubit e 'ngoe le e' ngoe, ka hona, ha re nahana hore komporo ea quantum e nang le li-qubits tse 50 feela e ka ba le matla a ho sebetsa ho feta li-supercomputer tse matla ka ho fetisisa lefatšeng.

D-Wave Systems e se e ntse e rekisa komporo ea quantum, eo ho thoeng ke 2. qubits. Leha ho le joalo Likopi tsa D-Wave(5) ho ka buisanoa ka tsona. Le hoja bafuputsi ba bang ba li sebelisitse hantle, ha ba e-s'o sebetse ho feta lik'homphieutha tsa khale 'me li molemo feela bakeng sa lihlopha tse itseng tsa mathata a ho ntlafatsa.

5. Lik'homphieutha tsa D-Wave quantum

Likhoeli tse 'maloa tse fetileng, Google Quantum AI Lab e ile ea hlahisa processor e ncha ea 72-qubit quantum e bitsoang. bristle cones (6). E ka 'na ea fihla haufinyane "quantum supremacy" ka ho feta k'homphieutha e kholo ea khale, bonyane ha ho tluoa tabeng ea ho rarolla mathata a mang. Ha processor ea quantum e bonts'a sekhahla se tlase sa phoso ts'ebetsong, e ka sebetsa hantle ho feta k'homphieutha ea khale e nang le mosebetsi o hlalositsoeng hantle oa IT.

6. Bristlecone 72 qubit quantum processor

E latelang moleng e ne e le processor ea Google, hobane ka Pherekhong, mohlala, Intel e phatlalalitse sistimi ea eona ea 49-qubit quantum, mme pejana IBM e hlahisitse mofuta oa 50-qubit. Intel chip, Nako e telele, e nchafatsa ka litsela tse ling hape. Ke potoloho ea pele e kopaneng ea "neuromorphic" e etselitsoeng ho etsisa kamoo boko ba motho bo ithutang le ho utloisisa. E "sebetsa ka botlalo" 'me e tla fumaneha ho balekane ba lipatlisiso hamorao selemong sena.

Leha ho le joalo, sena ke qalo feela, hobane e le hore u khone ho sebetsana le liphoofolo tsa litonanahali tsa silicon, u hloka z limilione tsa qubits. Sehlopha sa bo-rasaense ba Dutch Technical University e Delft ba tšepa hore tsela ea ho finyella tekanyo e joalo ke ho sebelisa silicon lik'homphieutha tsa quantum, hobane litho tsa bona li fumane tharollo ea ho sebelisa silicon ho etsa processor ea quantum e hlophisitsoeng.

Thutong ea bona, e hatisitsoeng koranteng ea Nature, sehlopha sa Madache se ne se laola ho potoloha ha elektrone e le 'ngoe ho sebelisa matla a microwave. Ka silicon, elektrone e ne e tla bilika holimo le tlase ka nako e le 'ngoe, e e tšoare hantle. Hang ha seo se fihletsoe, sehlopha se ile sa kopanya lielektrone tse peli hammoho 'me sa li hlophisa hore li tsamaise li-algorithms tsa quantum.

Ho ne ho ka khoneha ho theha motheong oa silicon processor ea li-bit-bit quantum.

Ngaka Tom Watson, e mong oa bangoli ba thuto, o hlaloselitse BBC. Haeba Watson le sehlopha sa hae ba khona ho kopanya lielektrone tse eketsehileng, sena se ka lebisa borabeleng. li-processor tsa qubitsena se tla re tlisa mohato o le mong haufi le lik'homphieutha tsa quantum tsa nako e tlang.

- Mang kapa mang ea hahang komporo ea quantum e sebetsang ka botlalo o tla busa lefatše Manas Mukherjee oa Univesithi ea Sechaba ea Singapore le mofuputsi ea ka sehloohong Setsing sa Sechaba sa Theknoloji ea Quantum haufinyane o boletse puisanong. Peiso lipakeng tsa lik'hamphani tse kholo ka ho fetisisa tsa theknoloji le li-labs tsa lipatlisiso hajoale e tsepamisitse maikutlo ho seo ho thoeng ke quantum supremacy, ntlha eo k'homphieutha ea quantum e ka etsang lipalo ho feta eng kapa eng eo lik'homphieutha tsa morao-rao li ka fanang ka tsona.

Mehlala e ka holimo ea likatleho tsa Google, IBM le Intel e bontša hore lik'hamphani tse tsoang United States (le naha) li laola sebakeng sena. Leha ho le joalo, Alibaba Cloud ea China e sa tsoa qala sethala sa komporo sa leru sa 11-qubit se lumellang bo-ramahlale ho lekola li-algorithms tse ncha tsa quantum. Sena se bolela hore Chaena tšimong ea quantum computing blocks le eona ha e koahele lipere ka molora.

Leha ho le joalo, boiteko ba ho theha li-supercomputer tsa quantum ha bo chesehe feela ka menyetla e mecha, empa hape bo baka likhang.

Likhoeli tse 'maloa tse fetileng, nakong ea Seboka sa Machaba sa Quantum Technologies Moscow, Alexander Lvovsky (7) oa Setsi sa Russia sa Quantum, eo hape e leng moprofesa oa fisiks Univesithing ea Calgary, Canada, o boletse hore lik'homphieutha tsa quantum. sesebelisoa sa timetsontle le ho bopa.

7. Moprofesa Alexander Lvovsky

O ne a bolela’ng? Pele ho tsohle, ts'ireletso ea digital. Hajoale, lintlha tsohle tsa bohlokoa tsa dijithale tse fetisoang Marang-rang li patiloe ka mokhoa o patiloeng ho sireletsa boinotši ba batho ba nang le thahasello. Re se re bone maemo ao linokoane li ka thibelang data ena ka ho tlola encryption.

Ho ea ka Lvov, ponahalo ea k'homphieutha ea quantum e tla etsa hore ho be bonolo ho li-cybercriminals. Ha ho sesebelisoa sa encryption se tsejoang kajeno se ka itšireletsang matleng a ts'ebetso ea komporo ea 'nete ea quantum.

Litlaleho tsa bongaka, tlhahisoleseding ea lichelete, esita le liphiri tsa mebuso le mekhatlo ea sesole li ne li tla fumaneha ka pane, e leng se neng se tla bolela, joalokaha Lvovsky a bolela, hore theknoloji e ncha e ka sokela taolo ea lefatše lohle. Litsebi tse ling li lumela hore tšabo ea Marussia ha e na motheo, kaha ho bōptjoa ha k'homphieutha ea sebele ea quantum le eona e tla lumella. qala quantum cryptography, e nkoa e ke ke ea senyeha.

Mokhoa o mong

Ntle le mahlale a setso a likhomphutha le nts'etsopele ea litsamaiso tsa quantum, litsi tse fapaneng li sebetsa ka mekhoa e meng ea ho aha li-supercomputer tsa bokamoso.

Setsi sa Amerika sa DARPA se tšehetsa litsi tse tšeletseng bakeng sa tharollo ea meralo e meng ea likhomphutha. Mehaho e sebelisoang mecheng ea morao-rao e bitsoa ka tloaelo meralo ea von NeumannOh, o se a le dilemo tse mashome a supileng. Tšehetso ea mokhatlo oa tšireletso bakeng sa bafuputsi ba univesithi e ikemiselitse ho hlahisa mokhoa o bohlale oa ho sebetsana le lintlha tse ngata ho feta leha e le neng pele.

Buffering le parallel computing Mehlala ke ena ea mekhoa e mecha eo lihlopha tsena li sebetsang ho eona. E 'ngoe ADA (), e nolofatsang nts'etsopele ea ts'ebeliso ka ho fetolela li-CPU le likarolo tsa memori ka li-module ho kopano e le 'ngoe, ho fapana le ho sebetsana le litaba tsa khokahano ea tsona ho board ea mama.

Selemong se fetileng, sehlopha sa bafuputsi ba UK le Russia ba ile ba atleha ho bontša hore mofuta oo "Lerole la boselamose"tseo li qapiloeng ka tsona leseli le taba - qetellong e phahametse "ts'ebetso" ho feta li-supercomputer tse matla ka ho fetisisa.

Bo-rasaense ba tsoang liunivesithing tsa Brithani tsa Cambridge, Southampton le Cardiff le Setsi sa Russia Skolkovo ba sebelisitse likaroloana tsa quantum tse tsejoang e le ea polaritone ka hlalosoang joalo ka ntho e lipakeng tsa khanya le taba. Ona ke mokhoa o mocha ka ho felletseng oa khomphutha ea khomphutha. Ho ea ka bo-rasaense, e ka theha motheo oa mofuta o mocha oa k'homphieutha o khonang ho rarolla lipotso tseo hona joale li ke keng tsa rarolloa - likarolong tse sa tšoaneng, tse kang baeloji, lichelete le maeto a sebaka. Liphetho tsa thuto li hatisitsoe koranteng ea Nature Materials.

Hopola hore li-supercomputer tsa kajeno li ka sebetsana le karolo e nyane feela ea mathata. Esita le k'homphieutha ea boikaketsi ea quantum, haeba e qetella e hahiloe, e tla fana ka lebelo la quadratic bakeng sa ho rarolla mathata a rarahaneng ka ho fetisisa. Ho sa le joalo, li-polaritons tse etsang "lerōle la tšōmo" li entsoe ka ho kenya likarolo tsa gallium, arsenic, indium, le liathomo tsa aluminium tse nang le maballo a laser.

Lielektrone tse makaleng ana li monya le ho ntša khanya ea ’mala o itseng. Li-polaritons li bobebe ka makhetlo a likete tse leshome ho feta lielektrone 'me li ka fihla ho teteaneng ho lekaneng ho hlahisa boemo bo bocha ba lintho tse tsejoang e le. Bose-Einstein condensate (8). Mekhahlelo ea quantum ea polaritons ho eona e lumellana 'me e theha ntho e le' ngoe ea macroscopic quantum, e ka fumanoang ka litekanyo tsa photoluminescence.

8. Plot e bonts'ang condensate ea Bose-Einstein

Ho ile ha fumaneha hore sebakeng sena, polariton condensate e ka rarolla bothata ba optimization boo re bo boletseng ha re hlalosa likhomphutha tsa quantum ka mokhoa o atlehileng ho feta li-processor tse thehiloeng ho qubit. Bangoli ba lithuto tsa Borithane le Serussia ba bonts'itse hore ha li-polaritons li kopana, mekhahlelo ea tsona ea quantum e hlophisitsoe ka tlhophiso e tsamaellanang le bonyane ba ts'ebetso e rarahaneng.

"Re qalong ea ho hlahloba bokhoni ba merero ea polariton bakeng sa ho rarolla mathata a rarahaneng," ho ngola mongoli-'moho le eena oa Nature Materials Prof. Pavlos Lagoudakis, Hlooho ea Hybrid Photonics Laboratory Univesithing ea Southampton. "Hajoale re ntse re eketsa lisebelisoa tsa rona ho li-node tse makholo ha re ntse re leka matla a ts'ebetso."

Litekong tsena tse tsoang lefats'eng la likarolo tse poteletseng tsa leseli le taba, esita le li-processor tsa quantum li bonahala e le ntho e makatsang ebile e hokahane ka tieo le 'nete. Joalokaha u ka bona, bo-rasaense ha ba sebetse feela ka li-supercomputer tsa hosane le mechini ea hosane, empa ba se ba ntse ba rera se tla etsahala hosane.

Mothating ona ho fihla boemong bo phahameng e tla ba phephetso e kholo, joale o tla nahana ka mehato e latelang ea sekhahla sa flop (9). Joalokaha u ka be u nahanne, ho eketsa li-processor le memori ho seo ha hoa lekana. Haeba ho ka lumeloa bo-rasaense, ho fumana matla a joalo a k’homphieutha ho tla re thusa ho rarolla mathata a mangata ao re a tsebang, a kang ho tseba mofetše kapa ho hlahloba boitsebiso ba bolepi ba linaleli.

9. Bokamoso ba supercomputing

Bapisa potso le karabo

Ke'ng e latelang?

Ha e le hantle, tabeng ea lik'homphieutha tsa quantum, ho hlaha lipotso mabapi le hore na li lokela ho sebelisetsoa eng. Ho ea ka maele a khale, lik'homphieutha li rarolla mathata a neng a ke ke a ba teng ntle le tsona. Kahoo mohlomong re lokela ho aha li-supermachine tsena tsa bokamoso pele. Joale mathata a tla hlaha ka bobona.

Likhomphutha tsa quantum li ka ba molemo libakeng life?

Bohlale ba maiketsetso. AI () e sebetsa ka molao-motheo oa ho ithuta ka phihlelo, e fetohang e nepahetseng haholoanyane ha maikutlo a amoheloa le ho fihlela lenaneo la k'homphieutha le fetoha "bohlale". Maikutlo a itšetlehile ka lipalo tsa menyetla ea mekhoa e mengata e ka khonehang. Re se re ntse re tseba hore Lockheed Martin, ka mohlala, o rerile ho sebelisa k'homphieutha ea D-Wave quantum ho leka software ea autopilot eo hona joale e rarahaneng haholo bakeng sa lik'homphieutha tsa khale, 'me Google e sebelisa k'homphieutha ea quantum ho hlahisa software e ka khethollang likoloi ho tloha libakeng tsa bohlokoa.

Mohlala oa limolek'hule. Ka lebaka la likhomphutha tsa quantum, ho tla khonahala ho etsa mohlala oa litšebelisano tsa limolek'hule ka nepo, ho batla meralo e nepahetseng bakeng sa karabelo ea lik'hemik'hale. Quantum chemistry e rarahane hoo lik'homphieutha tsa morao-rao tsa digital li ka hlahlobang limolek'hule tse bonolo ka ho fetisisa. Lik'hemik'hale tsa lik'hemik'hale li teng ka tlhaho hobane li theha li-quantum tse ferekaneng haholo tse kopanang, kahoo lik'homphieutha tsa quantum tse tsoetseng pele li ka hlahloba habonolo esita le mekhoa e rarahaneng ka ho fetisisa. Google e se e ntse e na le lintlafatso sebakeng sena - ba entse mohlala oa molek'hule oa hydrogen. Phello e tla ba lihlahisoa tse sebetsang hantle, ho tloha liphanele tsa letsatsi ho ea ho meriana.

Mokhoa oa ho ngola. Mekhoa ea ts'ireletso kajeno e itšetlehile ka moloko o sebetsang hantle oa mantlha. Sena se ka finyelloa ka lik'homphieutha tsa digital ka ho sheba ntho e 'ngoe le e' ngoe e ka khonehang, empa nako e ngata e hlokahalang ho etsa joalo e etsa hore ho be le litšenyehelo tse ngata le ho se sebetse ho "senya khoutu". Ho sa le joalo, lik'homphieutha tsa quantum li ka etsa sena ka mokhoa o hlakileng, ka katleho ho feta mechine ea digital, ho bolelang hore mekhoa ea kajeno ea ts'ireletso e tla tloha e felloa ke nako. Ho boetse ho na le mekhoa e ts'episang ea quantum encryption e ntseng e ntlafatsoa ho nka monyetla ka sebopeho sa unidirectional sa quantum entanglement. Marang-rang a toropo a se a bonts'itsoe linaheng tse 'maloa, mme bo-ramahlale ba Machaena haufinyane ba phatlalalitse hore ba atlehile ho romela li-photon tse ts'oaretsoeng ho tsoa ho sathelaete ea "quantum" e potolohang liteisheneng tse tharo tse arohaneng ho khutlela Lefatšeng.

Mohlala oa lichelete. Limmaraka tsa morao-rao ke tse ling tsa litsamaiso tse rarahaneng ka ho fetisisa tse teng. Le hoja lisebelisoa tsa saense le lipalo bakeng sa tlhaloso le taolo ea tsona li se li ntlafalitsoe, katleho ea mesebetsi e joalo e ntse e sa lekana ka lebaka la phapang ea mantlha pakeng tsa lithuto tsa saense: ha ho na tikoloho e laoloang eo liteko li ka etsoang ho eona. Ho rarolla bothata bona, batseteli le bahlahlobisisi ba fetohetse ho quantum computing. Molemo o mong oa hang-hang ke hore ho se be teng ka har'a likhomphutha tsa quantum ho tsamaellana le mofuta oa stochastic oa mebaraka ea lichelete. Hangata batseteli ba batla ho lekola kabo ea liphetho ka palo e kholo haholo ea maemo a hlahisoang ka tšohanyetso.

Bolepi ba leholimo. Setsebi se ka Sehloohong sa Moruo oa NOAA Rodney F. Weiher o bolela hore hoo e ka bang 30% ea GDP ea US ($ 6 trillion) e itšetlehile ka ho toba kapa ka tsela e sa tobang ka boemo ba leholimo. bakeng sa tlhahiso ea lijo, lipalangoang le mabenkele. Ka hona, bokhoni ba ho bolela esale pele aura bo ka ba molemo haholo libakeng tse ngata, re sa bue ka nako e telele e fanoeng bakeng sa tšireletso ea likoluoa ​​tsa tlhaho. Setsi sa naha sa UK sa boemo ba leholimo, Ofisi ea Met, e se e qalile ho tsetela mekhoeng e joalo ho fihlela litlhoko tsa matla le scalability eo e tla tlameha ho sebetsana le eona ho tloha ka 2020 ho ea pele, mme e phatlalalitse tlaleho mabapi le litlhoko tsa eona tse phahameng tsa komporo.

Karolo ea Fisiks. Mehlala ea "Solid particle physics" hangata e rarahane haholo, e rarahaneng, e hlokang nako e ngata ea ho kopanya lipalo. Sena se ba etsa ba loketseng bakeng sa komporo ea quantum, mme bo-ramahlale ba se ba sebelisitse sena. Bafuputsi ba Univesithi ea Innsbruck le Setsi sa Quantum Optics le Quantum Information (IQOQI) haufinyane ba sebelisitse mokhoa o hlophisitsoeng oa quantum ho etsa papiso ena. Ho ea ka sengoliloeng sa Nature, sehlopha se ile sa sebelisa phetolelo e bonolo ea k’homphieutha ea quantum eo ho eona li-ion li etsang tšebetso e utloahalang, mehato ea motheo ea lipalo leha e le life tsa k’homphieutha. Papiso e bontšitse tumellano e felletseng le liteko tsa 'nete tsa fisiks e hlalositsoeng. ho bolela setsebi sa fisiks Peter Zoller. -