Jak NC State planuje przyszłość obliczeń kwantowych

Aby przyspieszyć rozwój obliczeń kwantowych, Uniwersytet Stanowy Karoliny Północnej i IBM oddają technologię w ręce przyszłych pracowników w tej dziedzinie — studentów. Nowy program nauczania i badania w zakresie obliczeń kwantowych, możliwe dzięki pierwszemu uniwersyteckiemu centrum obliczeń kwantowych IBM w Ameryce Północnej w stanie NC, zapoznają studentów z technologią, która według ekspertów będzie kształtować informatykę w nadchodzących latach.

Centrum Q firmy NC State — formalnie znane jako jeden z siedmiu „centrów sieciowych IBM Q” firmy IBM — został uruchomiony na uniwersytecie w październiku ubiegłego roku jako pierwszy w firmie partnerstwo w dziedzinie obliczeń kwantowych z uniwersytetem w Ameryce Północnej. Hub to przede wszystkim oparty na chmurze portal do sieci obliczeń kwantowych IBM, otwarty dla każdego badacza lub studenta, który zainspiruje się do realizacji projektu wykorzystującego obliczenia nowej generacji.

Technologia obliczeń kwantowych jest w powijakach, powiedział Bob Sutor, wiceprezes IBM ds. strategii kwantowej, ale harmonogram badań sugeruje przełom w ciągu pięciu lat, w chwili gdy wielu obecnych studentów NC State wejdzie na rynek pracy.

„Ta branża grozi eksplozją, a na świecie istnieje tylko kilka programów, które kształcą absolwentów przygotowanych i posiadających wiedzę na temat obliczeń kwantowych” – powiedział Dan Stancil, dyrektor wykonawczy IBM Q Hub w NC State. „W ciągu najbliższych pięciu do dziesięciu lat będzie naprawdę brakowało talentów”.

Obliczenia kwantowe wykorzystują kubity, które mogą przechowywać wiele stanów jednocześnie, a nie dyskretne zera i jedynki sterujące logiką tradycyjnych komputerów, umożliwiając wykładniczo większą prędkość przetwarzania.

W ramach partnerstwa między IBM a uniwersytetem wykładowcy i badacze uzyskują dostęp do kwantowej sieci obliczeniowej IBM, aby móc pracować nad dowolnymi wybranymi przez siebie badaniami lub projektami. Dla IBM korzyść jest prosta — im więcej osób bada i przesuwa granice obliczeń kwantowych, tym szybciej technologia się rozwija.

„Decentralizuje to podejście dzięki lokalnym ekspertom, którzy w razie potrzeby mogą współpracować” – powiedział Sutor. „Sposób na rozprzestrzenienie się po całym świecie dzięki centram zaawansowanych technologii, które będą rozwijać obliczenia kwantowe w niemal każdy możliwy sposób”.

Kilka kursów oferowanych przez uniwersytet obejmuje centrum kwantowe, a administratorzy twierdzą, że planują dodać więcej. Stancil powiedział, że studenci i wykładowcy z różnych dziedzin mogą znaleźć zastosowania dla tej technologii, w tym z chemii, fizyki, matematyki, informatyki i inżynierii.

„Na najniższym poziomie sposób korzystania z systemu i programowania maszyny jest bardzo powszechny we wszystkich tych obszarach” – powiedział Stancil. „Sposób korzystania z określonych aplikacji i programów poza tym może być bardziej wyspecjalizowany. Sposób, w jaki korzystamy z komputerów, z którymi wszyscy możemy się dzielić i z którymi możemy wchodzić w interakcje, ma znaczącą, wspólną podstawę.

Studenci, którzy nie są zapisani na zajęcia korzystające z centrum kwantowego, mogą niezależnie ubiegać się o prowadzenie badań u członka wydziału, który to robi. Stancil powiedział, że uniwersytet również poważnie rozważa podjęcie studiów na kierunku informatyka kwantowa i uzyskanie tytułu magistra, ale nowe zajęcia to nie jedyny sposób na wykorzystanie tej technologii. Można go dodać do kursów, które już uczą tradycyjnej informatyki, powiedział.

IBM zainstalował także koncentratory kwantowe na Uniwersytecie Oksfordzkim w Anglii oraz w instytucjach w Australii i Japonii. Usytuowany w zaawansowanym technologicznie Research Triangle Park w Raleigh w stanie Karolina Północna jest przygotowany do korzystania z lokalnych partnerstw korporacyjnych. Uniwersytet może poszczycić się ponad 70 partnerstwami korporacyjnymi i rządowymi, w tym umową z IBM. Stancil twierdzi, że Q Hub to sposób na połączenie tych partnerów.

„Chcemy wykorzystać je jako centralny punkt budowania społeczności uniwersyteckiej wokół obliczeń kwantowych” – powiedział. „Ponieważ będziemy zapraszać partnerów przemysłowych do współpracy nad obliczeniami kwantowymi, będzie to również miejsce spotkań i interakcji”.

Korekta redaktora: Jest siedem, a nie pięć koncentratorów sieciowych IBM Q.