אחת מאתגריות הטכנולוגיות שמעצבי מעבדי הקוונטום נתקלים בהם כשהם מתגדלים את גודל המכונות שלהם היא איך לנהל את הדרישות המוגברות לשליטה על הקיוביטים. רוב המערכות המבוססות על סופר מוביילים משתמשות כיום באלקטרוניקה לשליטה חיצונית כדי ליצור גלי תנועה אנלוגיים ומשתמשות באספמבלים רברטיים מתקדמים כדי להעביר את האותות לשבב הקיוביטים שעובדים בטמפרטורות מיליקלווין בתוך מקרר הדילוציה. זה יכול ליצור אתגרים משמעותיים בהנדסה מכנית מאחר ומספר החוטים שיש להפנות יתר בקצרה יגדל בצורה לינארית עם מספר הקיוביטים. כשהמכונות מתגדלות לאלפי קיוביטים, גישה זו תהיה לא פרקטית מאחר ויהיה בלתי אפשרי להשיג אלפי חוטים במרחב קטן ולשמור על הרמה הנדרשת של איכות האות לאות האנלוגי. חברות כולל אינטל, מיקרוסופט ואחרות מפתחות שבבי CryoCMOS שישמיעו רוב האלקטרוניקה למקרר הדילוציה כדי לפתור את הבעיה הזו.

SEEQC מתיחסת לזה באופן שונה ומנצלת טכנולוגית של היגי דיגיטלי שונה בשם Single Flux Quantum (SFQ). טכנולוגיה זו משתמשת בטכנולוגיית סופרמובייליים ליצירת היגי קלסי ומאפיינים של מהירות גבוהה מאוד, צריכת חשמל נמוכה מאוד, וניתן להפעילה בתוך מקרר הדילוציה בצריכת חשמל נמוכה מאוד. הטכנולוגיה נגזרת ממחקרי IBM בשנות ה-70 וה-80 כאשר הם ביקשו להשתמש בטכנולוגיה זו לעיצוב מחשב סופר עוצמתי. עם עזרת הטכנולוגיה הזו, SEEQC פיתחה שבב מיוחד שמספק תפעול מרובה ופונקציות לקריאה, והוא יושב מיד ליד מערך הקיוביטים. מאפיין משמעותי של המכשיר הזה הוא שהוא מציע ממשק דיגיטלי לקיוביטים שמפחית את הדרישות לניתוב אלפי כבלים עם אותות אנלוגיים ובמקום זאת פשוט מספר קטן של חוטים שמובילים את האותות הדיגיטליים.

ההודעה החדשה של SEEQC היא שהיא מנצלת את טכנולוגיית ממשק הדיגיטל הזו כדי לחבר את מודול הקיוביט לשבב ה-Superchip CPU/GPU של NVIDIA במהירויות גבוהות מאוד דרך אחת מממשקי הרוחב הגבוהים הזמינים בשבב ה-Grace Hopper. זהו שבב ביצועים גבוהים ביותר הכולל 72 ליבות CPU ביצועיות גבוהות, GPU מסוג H100 tensor core, ממשק רוחב פס יחיד במהירות של 900 גיגה-בייט לשנייה (GB/s) וממשקי זכרון במהירות גבוהה.

כדי להבין איך הרכיבים האלה עובדים ביחד, הסתכלו על דיאגרמת הערמת החישובים הקוונטיים של GQI המוצגת למטה. מודול הקיוביט של SEEQC יספק את הפונקציונליות ברמות של שכבת השלטון התחתונה ושכבת הקוונטים, בעוד שמעבד ה-NVIDIA יתמודד עם רוב הפונקציונליות שמוצגת באמצע הערמה, אותה אנו קוראים שכבת האלגוריתם, המרקדם, הארכיטקטורה ושכבת הלוגיקה של השלטון.

אחד מהמאפיינים שהוא משתנה כלפי חשיבות רבה ככל שאנו מתקרבים ליתרון קוונטי הוא החיבור הצמוד וביצועי ביותר בין החלקים הקלסיים והקוונטיים שבמערכת. זה נחוץ לפונקציונליות כגון שליטה על קיוביטים, מדידה במהלך המעגל, גילוי ותיקון שגיאות, ואלגוריתמים היברידיים כמו QAOA. ככל שהחיבור הצמוד וההשהייה נמוכה יותר בין החלקים הקלסיים והקוונטיים במערכת, כך הביצועים של המערכת כולה יהיו מהירים יותר. וזה המקום שבו הארכיטקטורה של SEEQC/NVIDIA יוצאת מגדרה. בשילוב עם קיוביטי הפלוקסוניום ביצועי גבות של SEEQC, צפוי שהשילוב הזה יספק אחד מרמות הביצועים המהירות ביותר להרצת תוכניות קוונטיות בין כל מערכת עיבוד קוונטי שיש לנו ידע עליה כיום.

למידע נוסף על ההודעה הזו, ניתן לראות דף עיתונות שפרסמה SEEQC באתר האינטרנט שלה כאן וגם פרק בדף האינטרנט שכוסה את שילוב המעבד הקוונטי QPU+CPU+GQU המשולב והשיתוף פעולה עם NVIDIA כאן.

Never miss breaking news – sign up now to be notified!