Поиски пригодного для использования квантового компьютера продолжаются, но могут пройти десятилетия, прежде чем у нас появятся мощное и надежное устройство, которое использует кубиты для вычислений. Тем временем, классические вычисления с нулями и единицами также развиваются и в этом помогает оборудование Nvidia. Производитель графических процессоров в сотрудничестве с израильским стартапом Classiq и Rolls-Royce протестировал квантовые алгоритмы для моделирования чрезвычайно сложной физики внутри реактивного двигателя.
Сообщается, что Rolls-Royce сейчас проводит симуляцию вычислительной гидродинамики при проектировании нового реактивного двигателя. Если по простому, то современный реактивный двигатель представляет собой вращающееся чудовище с лопастями, втягивающее воздух со скоростью сотни км в час. Понимание того, как воздух проходит через двигатель, когда турбина вращается тысячи раз в секунду, — непростая задача даже для самых мощных классических компьютеров. Инженерам Rolls-Royce приходится уменьшать масштаб CFD-моделей или соглашаться на более низкий уровень детализации. Но компания считает, что квантовые вычисления могут открыть путь к более мощным и точным симуляциям.
К сожалению, квантовые компьютеры, которые имеются в нашем распоряжении в 2023 году, не справляются с этой задачей. Самые мощные квантовые компьютеры, используемые в исследованиях, имеют всего несколько десятков кубитов (квантовых битов), и их результаты не особенно надежны. Тем не менее, квантовые вычисления обещают скачок на несколько поколений вперед. Полностью реализованный квантовый компьютер мог бы использовать квантово-механические свойства, такие как спонтанность, суперпозиция и интерференция, чтобы ускорить вычисления намного быстрее, чем это возможно с битами, ограниченными 0 или 1.
Rolls-Royce использовала видеокарты Nvidia A100 для замены квантовых компьютеров.
Алгоритм на основе HHL, который разрабатывает Rolls-Royce, может значительно ускорить разработку нового реактивного двигателя, но у них пока нет квантового компьютера для его запуска. Nvidia не производит чипы для квантовых вычислений, но у нее есть сверхмощные графические процессоры A100. В сотрудничестве с Nvidia, Rolls-Royce и Classiq запустили новейшую схему квантовой симуляции с 39 кубитами на картах A100. Компания не сообщила, сколько видеокарт она использовала, но мы можно предположить, что очень много.
Моделирование квантовых алгоритмов на классическом оборудовании связано со многими проблемами, но Rolls-Royce, похоже, довольна результатом. Ли Лэпворт из Rolls-Royce сообщил IEEE Spectrum, что это первый случай, когда компания смогла смоделировать свой алгоритм HHL в достаточно большом масштабе для сбора полезных данных. Наибольший интерес к квантовым вычислениям был сосредоточен на таких приложениях, как факторизация целых чисел и поиск в базах данных, но моделирование, подобное тому, что тестируется в Rolls-Royce, показывает, насколько гибкой может быть технология.