Ampere Computing y Rigetti Computing anunciaron hoy una asociación estratégica para crear computadoras híbridas cuánticas clásicas. Con el objetivo de desbloquear una nueva generación de aplicaciones de aprendizaje automático basadas en cuántica, la asociación hará que las CPU Altra Max Arm de Ampere se combinen con las unidades de procesamiento cuántico (QPU) de Rigetti Computing en entornos informáticos de alto rendimiento (HPC) basados en la nube. Las compañías esperan obtener la mayor participación posible del mercado de computación cuántica como servicio (QCaaS) estimado en $ 26 mil millones para 2030.
La asociación tiene como objetivo desarrollar soluciones informáticas híbridas que puedan implementarse fácilmente en centros de datos para acelerar áreas críticas como el cambio climático, la energía de fusión, las finanzas cuantitativas, el desarrollo de fármacos y la ciencia de los materiales. Las soluciones integradas también están destinadas a acelerar el descubrimiento y la implementación de algoritmos de aprendizaje automático de alto rendimiento. Se espera que los servidores en la nube equipados con Ampere Altra Max procesen las grandes cantidades de datos resultantes de las cargas de trabajo cuánticas realizadas en las QPU de Rigetti.
«Nuestra colaboración con Rigetti es una extensión natural de nuestra estrategia para crear procesadores nativos en la nube optimizados para una amplia gama de cargas de trabajo y necesidades de los clientes», dijo Renee James, fundadora y directora ejecutiva de Ampere. «El aprendizaje automático cuántico está emergiendo como una oportunidad importante para los usuarios de computación científica y sus proveedores de nubes públicas y privadas. Creemos que Ampere y Rigetti permitirán cálculos cuánticos más complejos con el potencial de un mayor rendimiento a costos más bajos».
Cómo se integrarán las CPU de Ampere y las QPU de Rigetti sigue siendo un misterio. Al menos parte de los esfuerzos de las empresas parece centrarse en acelerar las simulaciones de computación cuántica que se ejecutan en sistemas clásicos. Esto incluye las CPU Altra Max Arm de Ampere, que contienen 128 núcleos Arm v8.2+ por chip que funcionan a una velocidad de hasta 3,0 GHz. La afirmación de la empresa de una densidad de rendimiento de «hasta 3500 núcleos por rack» es probablemente una de las razones por las que Ampere Computing ya ha ganado múltiples premios de diseño con clientes como Microsoft y Tencent.
El Altra Max de 128 núcleos de Ampere reclama densidad de núcleo y eficiencia energética líderes en la industria. (Crédito de la imagen: Ampere Computing)
Las QPU de Rigetti se basan en qubits superconductores, que requieren entornos criogénicamente seguros para permitir la coherencia, el enredo y el procesamiento de la carga de trabajo de los qubits. Las QPU de la compañía están diseñadas con varias lecciones extraídas de los semiconductores clásicos y se describen como una «tecnología basada en chips definida litográficamente». Esto significa que el despliegue se lleva a cabo dentro de una estructura similar a un chip autónomo, que incluye la matriz de qubit, un resonador superconductor lineal (para la lectura de qubit) y el cableado asociado.
El enfoque similar a un chip permitió a Rigetti diseñar sus QPU con transferencias de silicio y tecnologías de unión de tapas de chips superconductores. Ambas soluciones ayudan a aislar la matriz de qubits de la interferencia electromagnética, lo que provocaría errores de cálculo y decoherencia de qubits, y también permiten la comunicación de qubit a qubit a través del cableado de entrega de señal asociado. Rigetti dice que puede lograr la escalabilidad simplemente multiplicando la cantidad de chips en los sistemas entregados, lo que la compañía ya hizo con el anuncio de su Aspen-M de 80 qubits, que es un sistema de computación cuántica multichip basado en un par de chips Aspen-M. QPU M. 11 de 40 qubits en el chip.
La unidad de procesamiento cuántico Aspen-M de Rigetti ofrece 80 qubits en un diseño de chips múltiples creado a partir de lecciones de diseño extraídas de la fabricación de semiconductores. (Crédito de la imagen: Computación Rigetti)
Curiosamente, Rigetti también publicó resultados de referencia para sus sistemas Aspen-11 y Aspen-M bajo la métrica de operaciones de capa de circuito por segundo (CLOPS) propuesta por IBM en octubre del año pasado. Los chips lograron una puntuación CLOPS de 844 y 892, respectivamente. Sin embargo, dado que la métrica CLOPS aún no se ha finalizado como estándar, es imposible saber si los resultados de las QPU de Rigetti son comparables a los de IBM (que es la única otra empresa que anuncia puntajes de referencia bajo la métrica).
Aun así, las puntuaciones CLOPS publicadas por IBM para sistemas con 5, 27 y 65 qubits fueron 1419, 951 y 753, respectivamente, a partir de la fecha de propuesta estándar de octubre de 2021. Los sistemas Aspen de Rigetti parecen ofrecer una escalabilidad positiva, incluso aumentando el recuento de qubits. . Sin embargo, no se espera una escala lineal, ya que el estándar CLOPS permite evaluar (y escalar) diferentes complejidades de carga de trabajo con respecto a los recuentos de qubits.
Tanto Rigetti Computing como Ampere Computing están a la vanguardia de sus respectivos mercados, y el anuncio de la asociación parece ofrecerles una gran oportunidad de aprovechar las fortalezas de cada uno en el nuevo mundo de la computación cuántica distribuida.
