DigitalArtSpace

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Калифорнийского университета впервые осуществили симуляцию квантового микрочипа на физическом уровне, используя суперкомпьютер Perlmutter. Для выполнения этой сложной задачи потребовалось задействовать значительную часть вычислительных мощностей системы, а именно 7168 графических процессоров Nvidia.

В качестве объекта исследования выступал миниатюрный многослойный чип, занимающий площадь 100 мм2 и имеющий толщину 0,3 мм, с проводниками шириной в один микрон. Для имитации его функционирования, исследователи разделили виртуальную модель на 11 миллиардов ячеек. Использование мощного GPU позволило вычислительной команде выполнить более миллиона временных шагов всего за 7 часов, что дало возможность оценить эффективность сразу трех различных конфигураций чипа в течение суток. Решая уравнения Максвелла, физики получили возможность наблюдать за распространением электромагнитных волн внутри чипа и за тем, как кубиты взаимодействуют.

Вместо традиционных подходов, которые воспринимают микросхемы как нечто непрозрачное (основываясь лишь на входящих и выходящих сигналах), симуляция, выполненная на Perlmutter, учитывает фактические физические характеристики материалов, форму резонаторов и точное положение всех соединений.

Создание квантового оборудования требует значительных финансовых вложений, и даже незначительные ошибки в проектировании могут привести к потере месяцев работы и миллионов долларов. Тщательное моделирование помогает обнаружить дефекты, например нежелательные электромагнитные помехи, до начала физического изготовления чипа.

Затем будет изготовлен физический прототип чипа. Полученные в ходе испытаний данные сравнят с результатами моделирования, чтобы убедиться в достоверности разработанных моделей. Это исследование поможет в создании более производительных и надёжных квантовых компьютеров будущего.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.