Квантовая система моделирования Atos

Компания Atos представила первую в мире серийно выпускаемую машинную систему, способную выполнять моделирование до 40 квантовых бит (кубит) в секунду. Система моделирования Atos Quantum Learning Machine (Atos QLM) создана на базе ультракомпактного суперкомпьютера и использует универсальный язык программирования. Доступная в пяти конфигурациях (от 30 до 40 кубит), чтобы соответствовать потребностям разных организаций, Atos QLM позволяет исследователям, студентам и инженерам разрабатывать и тестировать квантовые приложения и алгоритмы будущего. Система разработана лабораторией Atos Quantum, которая была создана в рамках первой масштабной квантовой отраслевой программы, реализуемой в Европе с ноября 2016 г.

Предполагается, что квантовые компьютеры, созданные на основе принципов квантовой механики, смогут преодолеть физические ограничения современных вычислительных технологий и откроют новые возможности для вычислений с большими объемами данных. Одна из функциональных возможностей квантовых вычислений – факторизация простых чисел (алгоритм Шора), которая сделает уязвимым большинство современных алгоритмов асимметричного шифрования, включая RSA, который лежит в основе всех банковских систем и систем интернет-безопасности. Именно по этой причине в Atos уже сейчас ведется работа над созданием квантовых алгоритмов, уровень сложности которых позволит защитить данные от расшифровки, в том числе и с помощью квантовых компьютеров.

Для решения этих задач в компании разработана Atos Quantum Learning Machine (Atos QLM) – первая серийная квантовая система моделирования, созданная на базе универсального языка программирования и нового ультракомпактного суперкомпьютера. Atos QLM будет также использоваться для создания новых квантовых алгоритмов и будет доступна для целых сообществ ученых и разработчиков.

Универсальный язык программирования aQasm (Atos Quantum Assembly Language), разработанный в лаборатории Atos Quantum, может выполняться как сегодня на квантовой моделирующей системе, так и в будущем на квантовых ускорителях или физических квантовых компьютерах. aQasm предлагает возможность запрограммировать квантовые переключатели (по аналогии с логическими элементами в традиционных вычислительных технологиях) и совместно использовать их с другими существующими квантовыми переключателями для создания более полных расширений.

Планируется, что это будет общий язык для всех последующих разработок группы компаний Atos в области квантовых технологий, что гарантирует совместимость и простой переход в будущем. Благодаря универсальной конфигурации aQasm поддерживает возможность разработки соединительных элементов для переноса программ с других квантовых симуляторов.

Новый ультракомпактный суперкомпьютер, также разработанный в Atos Quantum, обеспечивает:

• возможность обработки в памяти для повышения скорости работы;

• специальное программно-аппаратное обеспечение, которое оптимизирует обмен данными в соответствии с квантовой моделью, разработанной aQasm;

• специализированные аппаратные компоненты для ускорения определенных квантовых вычислений, которые впоследствии можно будет заменить квантовыми ускорителями.

Размеры, сопоставимые с размерами обычного сервера, позволяют установить новую систему практически в любом месте.