从基础到高级,长文分析微软quantum计算的概念和算法(下|亚博竞猜官网

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本文摘要:在美国,国际癌症研究协会致力于一个名为“计算低温复杂性(C3)”的项目,该项目旨在计算超导性,作为功耗问题的长期解决方案,并利用传统的CMOS获得高性能计算。由于量子处理器必须在低温(高于9315K(-180C))下工作,Rambus正在研究各种优化内存模块和DRAM的方法,包括在低温下有效通信的信号模块。

计算

参与研究,包括互联网,IBM,Google,微软。世界各国政府都在研究这个问题。在美国,国际癌症研究协会致力于一个名为“计算低温复杂性(C3)”的项目,该项目旨在计算超导性,作为功耗问题的长期解决方案,并利用传统的CMOS获得高性能计算。

目前供热运营的一个实际例子是微软的Natick项目,在苏格兰奥克尼群岛海岸附近的水下安装了一些数据中心。这是许多提高处理能力的解决方案中的第一个,它可以以更低的成本有效和可持续地向数据中心供电。然而这只是可见的部分。兰布斯现在正与微软合作,建立一个存储系统,作为他们量子计算机的一部分。

由于量子处理器必须在低温(高于93.15 K (-180 C))下工作,Rambus正在研究各种优化内存模块和DRAM的方法,包括在低温下有效通信的信号模块。冷冻能带来哪些改善?市场对密度更大、更节能的计算需求意味着研发必须打破传统半导体的低温运行,包括超导体和量子力学。因为摩尔定律已经兴起,传统的室温数据中心已经过时。

冻结计算可能以指数方式提高计算能力,使超导和量子计算成为未来的超级计算机和HPC。冻结计算不会降低功耗和成本吗?在77k的温度下,我们坚信DRAM的工作电压可以降低到0.4-0.6V,也就是说功耗不会显著降低。

低温

同时,溢出电压在该温度和电压下不会消失。我们预计显卡的内存性能和功耗可以再维持4-10年。

但是,与传统的空气冷却系统相比,计算出的冷却系统会更便宜,而且必须有更好的功率来保持温度和风扇。因此,优化系统和降低总功耗是典型的工程权衡。

布朗纳坚信,优化冷冻系统后,可以节省两个数量级的能源。计算简单必须解决哪些挑战?为了使电路在低温下工作,在技术变得简单之前,必须做更好的工程工作。在77k,数字切换可以很好的工作,但是模拟功能还是和以前一样。

传统

因此,为了在低温下工作,电路的模拟和信号混合部分可能必须重新设计。目前,超导逻辑函数的研究和开发还处于早期阶段。

虽然最重要的研究正在进行,但仍有许多工作要做。好消息是,一旦定义了一组标准逻辑函数,交换处理器架构和操作软件应该非常非常简单。最后,冻结计算是通向量子计算的桥梁。

即便如此,量子计算的硬件和编程仍然面临着巨大的挑战。致力于这些项目的公司聚集了世界上最聪明的量子物理学家和计算机架构师来迎接这些挑战。即使拥有世界上最差的人才,这些挑战也只能在取得实质性进展后才能证明自己的潜力。

称之为“量子霸权”是为了证明量子计算在继续执行特定任务方面优于传统方法,但至今尚未构建。冻结计算什么时候建?目前还没有可以用给定量子计算的低温存储技术。潜在的存储技术仍处于研发的早期阶段,它们必须在几年内超过半导体存储器的每比特成本和容量的当前水平。

有必要对传统CMOS和传统DRAM进行低温优化,以填补超导性和量子计算之间的空白。目前正在构建77K内存系统的原型。经过极大的测试和优化,布朗纳坚信,三五年就能上市。Rambus首席科学家Craig Hampel(微信官方账号:)编译器,旅行雷达相关文章:干货!从基础到高级,长文分析微软quantum计算的概念和算法(下)!从基础到高级,一篇长文分析了微软公司的量子计算的概念和算法(第一部分)。

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