.
A IBM planeja gastar US$ 100 milhões para construir um “supercomputador centrado no quantum” de 100.000 qubits supostamente capaz de resolver os problemas mais intratáveis do mundo até 2023 e pediu ajuda às Universidades de Tóquio e Chicago.
A computação quântica hoje é meio que um catch-22. O júri ainda não decidiu se a tecnologia será algo mais do que uma curiosidade – mas, se for, ninguém quer ser o último a descobrir. E a IBM – que já planeja investir US$ 20 bilhões em seu campus em Poughkeepsie, Nova York, para acelerar o desenvolvimento de, entre outras coisas, computadores quânticos – claramente não quer ficar para trás.
A acreditar na IBM, seu supercomputador quântico será a base sobre a qual problemas complexos demais para os supercomputadores de hoje poderão ser resolvidos. Em um vídeo promocional Publicados No domingo, Big Blue afirmou que a máquina pode revelar novos materiais, ajudar a desenvolver fertilizantes mais eficazes ou descobrir maneiras melhores de sequestrar carbono da atmosfera. Você pode ter ouvido isso antes sobre o Watson.
Mas antes que a IBM possa fazer isso, ela realmente precisa construir uma máquina capaz de processar 100.000 qubits – e então encontrar uma maneira de fazer o sistema fazer algo útil. Esta não é uma perspectiva fácil. Mesmo que isso possa ser feito, a pesquisa mais recente sugere que 100.000 qubits podem não ser suficientes – mais sobre isso depois.
IBM solicita ajuda para missão quântica
Para colocar as coisas em perspectiva, o sistema quântico mais poderoso da IBM até hoje é chamado Osprey. Ele ficou online no final do ano passado e apresentava 433 qubits. Pelo menos como se imagina hoje, a parte quântica do supercomputador quântico da IBM será composta por quatro clusters de 25.000 qubits.
O conceito da IBM para um supercomputador quântico envolve a combinação de computadores clássicos em quatro clusters de 25.000 qubits – Clique para ampliar
Isso significa que, para atingir o cronograma declarado de 2033, os sistemas quânticos da IBM precisarão aumentar o número de qubits utilizáveis em aproximadamente 50% a cada ano durante a próxima década e, em seguida, construí-los e conectá-los usando redes quânticas e clássicas.
A situação pode realmente ser pior. Parece que o sistema será baseado no próximo sistema Heron de 133 qubits da Big Blue que, embora menor, emprega uma arquitetura de porta de dois qubits que a IBM afirma oferecer maior desempenho.
Para ajudar a IBM a atingir sua meta de 100.000 qubits, a empresa solicitou ajuda às Universidades de Tóquio e Chicago. A Universidade de Tóquio liderará os esforços para “identificar, dimensionar e executar demonstrações completas de algoritmos quânticos”. A universidade também abordará a cadeia de suprimentos e o desenvolvimento de materiais para sistemas quânticos de grande escala, como criogenia e eletrônica de controle.
Enquanto isso, pesquisadores da Universidade de Chicago liderarão o esforço para desenvolver redes quânticas clássicas e aplicá-las a ambientes computacionais quânticos híbridos. Pelo que entendemos, isso também envolverá o desenvolvimento de middleware quântico para permitir que as cargas de trabalho sejam distribuídas em recursos de computação clássica e quântica.
Para ser claro, a meta de 100.000 qubits da IBM é baseada inteiramente em seu roteiro e na taxa na qual seus boffins acreditam que podem dimensionar o sistema, evitando também obstáculos intransponíveis.
“Achamos que, juntamente com a Universidade de Chicago e a Universidade de Tóquio, 100.000 qubits conectados é uma meta alcançável até 2033”, declarou o gigante pesado da computação de ferro grande em um postagem no blog Domingo.
Para que serve um computador quântico de 100.000 qubits?
Mesmo que a IBM e seus amigos consigam construir seu supercomputador “centrado em quantum”, isso não significa necessariamente que será tão super. Construir um sistema quântico é uma coisa – desenvolver os algoritmos necessários para aproveitá-lo é outra completamente diferente. Na verdade, vários provedores de nuvem, incluindo Microsoft e Nuvem OVH tomaram medidas para ajudar a desenvolver algoritmos quânticos e aplicativos quânticos híbridos em preparação para quando tais sistemas de escala de utilidade se tornarem disponíveis.
E de acordo com um artigo escrito por pesquisadores da Microsoft e do Scalable Parallel Computing Laboratory, há motivos para acreditar que o computador quântico de 100.000 qubits da Big Blue pode não ser tão útil.
Os pesquisadores compararam um sistema quântico teórico com 10.000 qubits de correção de erros – ou cerca de um milhão de qubits físicos – a um computador clássico equipado com uma GPU Nvidia A100 solitária. A comparação revelou que, para que o sistema quântico faça sentido, os algoritmos envolvidos precisam atingir uma velocidade maior que quadrática.
Supondo que a IBM esteja falando de 100.000 qubits físicos – não é especificado – isso tornaria sua máquina cerca de um décimo do tamanho do sistema teórico descrito no trabalho de pesquisa. Entramos em contato com a IBM para esclarecimentos e informaremos se tivermos alguma resposta.
Dito isso, há algumas cargas de trabalho que se mostram promissoras, desde que os gargalos de E/S possam ser superados. Embora os pesquisadores tenham descoberto que o design de drogas, o dobramento de proteínas e a previsão do tempo provavelmente estão fora de questão, as ciências químicas e de materiais podem se beneficiar de um sistema quântico adequadamente grande.
Portanto, a proposta da IBM de usar um supercomputador quântico para desenvolver fertilizantes de baixo custo pode não ser a ideia mais maluca de todas. ®
.
