戴尔大步进军经典量子计算混合模型

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戴尔正将量子计算机融入传统IT的基础架构中，并向新型加速计算机开放了数据中心。这家服务器制造商为传统服务器基础设施创建了一个蓝图，以满足量子系统的独特需求，量子系统速度要比经典计算机快得多，解决问题的方式多样化。

经典量子计算混合模型包括一个调整后的层次结构，其中传统服务器充当主机和附加量子计算机的管理器，它们的计算方式不同。

该蓝图还包括一个传统的计算层，因此可以将量子计算的相关结果（不是直接的答案）返回IT基础设施中的用户。

戴尔研究副总裁Ken Durazzo说：“我们已经看到了那些我们可以优化的领域，并使经典基础设施和量子基础设施之间的智能交互作用变得更加强大，甚至能做我们还没有想到的事情。”

混合计算蓝图包括硬件和软件，围绕PowerEdge服务器和IonQ的量子计算技术而构建。在SC22会议上，两家公司宣布了基于该设计的混合系统戴尔量子计算解决方案。该系统将在美国和加拿大上市。

要想推动计算超越当今的PC和服务器，量子计算机是公认的一种方式，它能并行执行更多的计算，与传统服务器相比，这大大提高了处理能力。

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Durazzo说：“正如我们在量子之旅中看到的那样，我们意识到未来不是量子计算，而是经典计算和量子计算的联合。我们很早就发现，经典基础设施和量子基础设施都有明确的作用。戴尔的混合模型涉及在经典基础架构上运行应用程序，以及通过量子计算加速这些应用程序的算法。”

戴尔的混合模型考虑了量子计算机摄取的大量数据，量子计算机以惊人的速度运行计算。在将数据输入量子处理器之前，传统基础设施为量子计算创造了条件，量子处理器在计算和交付结果的方式上有其自身的特点。

例如，传统系统输出的答案来自CPU和GPU等电路的计算结果。而量子计算机不是提供答案，而是发回概率结果。这些可以是任意数量的结果，会以某种级别的堆栈排名顺序交付。

Durazzo说：“当算法发送到QPU（量子处理单元）时，QPU会发回计算结果。这些结果将被再次纳入经典系统，并将形成最终用户可以实际看到的来自应用程序的结果。”

混合模型的基础是服务器、网络和其他组件的设置，程序实际运行并启动到量子系统的高速数据传输。数据必须通过中间主机处理器，这更像是传统系统与量子系统接口的指令层。

Durazzo说：“在这种情况下，主机处理器所做的是采用该电路，将其编译成QASM或量子汇编语言，然后将其对QPU进行编程。该主机处理器是一个中间步骤，对QPU进行编程并为QPU提供实际运行的算法。随着时间的推移，主机处理器将能执行非常智能的调度操作。”

例如，主机处理器无需将整个量子计算任务发送到物理量子处理器，而是能够分解量子任务，并在GPU上的物理量子硬件和基于软件的量子模拟器上分别执行。

Durazzo说：“我们将看到越来越多的经典模拟和实际物理量子系统之间交互作用的模型，其中，智能编排和了解在哪里能最好地运行这些特定功能将变得更加关键，我们已经为此做好了准备。”

经典系统将尝试解读复杂的量子输出，并从应用程序中为最终用户制定具体的答案。经典系统可以配备GPU等加速器，使用AI技术来处理量子输出，生成相关答案。混合模型使用标准软件堆栈，包括用于编排的Kubernetes和用于量子应用程序的QISKIT。

Durazzo说：“我们的设计使开发人员能一次性编写应用程序或算法，然后在他们需要的任何地方运行它，例如在GPU上的物理量子电路或量子模拟器上运行这些算法。”

已经可以通过亚马逊和谷歌云访问量子计算机。戴尔希望其托管服务产品能让公司更轻松地顺利过渡到量子系统，这可能是一项艰巨的任务。

通过亚马逊和谷歌云已经可以访问量子计算机。戴尔希望其托管服务产品能使公司更容易的顺利过渡到量子系统，这可能是一项艰巨的任务。

不同的量子计算机供应商提供的量子比特类型也不相同，IonQ提供离子阱量子比特，谷歌和IBM正在研究超导量子比特，D-Wave提供用于优化任务的量子退火系统。客户渴望测试不同的系统，以找到适合其基础设施的合适硬件。

Durazzo表示，戴尔与IonQ的合作只是其量子之旅的开始，它即将与更多的量子计算机供应商展开合作，允许他们在不同的量子系统上进行实验。

文章参考链接：

https://www.hpcwire.com/2022/11/14/dell-builds-tech-for-quantum-computers-to-interface-with-conventional-systems/

编译：卉可

编辑：慕一