Fujitsu desenvolve tecnologia de Computação híbrida quântica de alto desempenho

A Fujitsu anunciou o desenvolvimento da tecnologia de Computação híbrida quântica, Computação de alto desempenho para otimizar a seleção de carga de trabalho para os clientes. O novo software baseado em IA, que serve como precursor de uma futura tecnologia de corretor de carga de trabalho de computador, seleciona automaticamente entre diferentes plataformas de computação de próxima geração para oferecer a solução ideal para os problemas dos clientes com base em parâmetros, incluindo tempo de cálculo, precisão de cálculo e custos.

A nova tecnologia aproveita o poder do simulador quântico de 39 qubits de primeira classe da companhia e o “Fujitsu Supercomputer PRIMEHPC FX 700”, equipado com a mesma CPU A64FX que alimenta o supercomputador Fugaku, combinando e selecionando o método de cálculo ideal para a química quântica dos clientes problemas de cálculo. Fundamentalmente, a tecnologia permite que usuários sem conhecimento especializado usem simuladores quânticos e tecnologia HPC para fornecer soluções eficazes para problemas do mundo real.

A Fujitsu tem uma longa história no desenvolvimento e fornecimento de tecnologias de computação líderes mundiais, exemplificado pelo seu desenvolvimento e esforços para comercializar o supercomputador Fugaku, computação quântica de próxima geração, bem como tecnologias que preenchem a lacuna entre o convencional e o quântico, como o Digital Annealer e simuladores quânticos.

Para promover o desenvolvimento prático de novos algoritmos quânticos, a Fujitsu anunciou o simulador quântico mais rápido do mundo em março de 2022, iniciando pesquisas conjuntas no campo da ciência dos materiais com a Fujifilm Corporation e a Tokyo Electron Ltd.

A Fujitsu está atualmente trabalhando para desenvolver um broker de carga de trabalho de computação – uma tecnologia de software que usa IA para selecionar automaticamente os recursos apropriados de tecnologias e soluções de computação avançadas, incluindo HPC baseado em Nuvem de grande escala, computação quântica, Digital Annealer, bem como simuladores quânticos para resolver os problemas complexos dos clientes.

A Fujitsu prevê que o futuro broker de carga de trabalho de computação suporte tanto a automação como a otimização do processamento de cálculo de vários dispositivos de hardware e a otimização da distribuição de cálculo para diferentes plataformas. Dessa forma, o broker de carga de trabalho de computação possibilitará cálculos e soluções de alta velocidade de acordo com as necessidades específicas dos clientes.

Para concretizar a sua visão para o broker de carga de trabalho de computação, a Fujitsu desenvolveu agora uma tecnologia de cálculo híbrido quântico/HPC para resolver problemas de química quântica para permitir a clarificação baseada em cálculos das propriedades dos materiais utilizados na descoberta de medicamentos e desenvolvimento de novos materiais. A nova tecnologia, que serve como precursora do broker de carga de trabalho de computação, permite cálculos de alta precisão em alta velocidade combinando de forma automática e otimizada dois tipos de computadores: um simulador quântico e HPC. As características da nova tecnologia são as seguintes:

Tecnologia de discriminação de algoritmo quântico – HPC
Algoritmos usados ​​em cálculos químicos quânticos requerem cálculos repetidos até que uma solução altamente precisa seja obtida. À medida que a distância entre os átomos muda, determinar se os algoritmos quânticos ou HPC oferecem a solução ideal para um problema representa um desafio difícil para as tecnologias existentes. Para este fim, a Fujitsu desenvolveu uma solução para determinar o algoritmo preciso para um problema, analisando como o algoritmo converge nas moléculas. Para problemas em que os algoritmos clássicos não fornecem resultados suficientes, a tecnologia detecta um padrão específico no estado de convergência até que o algoritmo calcule uma solução, para que o algoritmo ótimo possa ser determinado realizando o pré-processamento do problema experimentalmente usando algoritmos HPC.

Tecnologia de estimativa de tempo de Computação
A estimativa precisa da convergência das várias estruturas moleculares representava uma tarefa complexa nos cálculos da química quântica, e era difícil estimar antecipadamente o tempo e o custo necessários para obter soluções altamente precisas. Para resolver este problema, a Fujitsu construiu um modelo de IA capaz de estimar antecipadamente montantes, custos e tempo de cálculo, utilizando uma tecnologia de IA adaptável desenvolvida pela Fujitsu para analisar a relação entre a estrutura molecular, o cálculo iterativo do algoritmo e o tempo de cálculo.

Tecnologia de controle ideal baseada em tempo, custo e precisão
Para permitir que os clientes realizem cálculos com custos e prazos ideais, a Fujitsu desenvolveu uma tecnologia que otimiza o desempenho dos cálculos químicos quânticos. A tecnologia leva em consideração tanto o tempo de cálculo quanto o custo estimado pela tecnologia de discriminação de algoritmo quântico/HPC e a tecnologia de estimativa de tempo de computação, bem como o uso de recursos de cálculo. Dessa forma, a tecnologia permite que os usuários resolvam problemas de cálculo de química quântica da maneira que melhor atenda às suas necessidades, sem a necessidade de escolher entre diferentes recursos computacionais.

No futuro, a Fujitsu irá verificar a eficácia desta tecnologia e desenvolvê-la ainda mais, com o objectivo de estabelecer uma nova tecnologia de broker de carga de trabalho de computação na área de cálculos químicos quânticos até ao ano fiscal de 2023. A Fujitsu continuará a desenvolver plataformas de computação que podem ser utilizadas por qualquer pessoa sem a necessidade de experiência, adicionando serviços à Fujitsu Computing as a Service (CaaS), o portfólio de serviços da Fujitsu para fornecer aos clientes acesso a tecnologias de computação líderes mundiais através da Nuvem pública.

Serviço
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