فناوری – نوآوری – توسعه پایدار
5 فوریه 2025-پیاده سازی خدمات کوانتومی با MonarQ: به مرکز داده و فراتر از آن.
کامپیوتر کوانتومی Monarq به افتخار پروانه قابل توجه Monarch نامگذاری شد. پروانه های رویال شرقی سالانه از شمال کبک از طریق هزاران مایل به جنوب مکزیک مهاجرت می کنند. این شاهکار چشمگیر از سنگ و اراده نیاز به چندین نسل از پروانه ها برای تکمیل چرخه دارد و برای اکوسیستم نه تنها در مقصد مهاجرت بلکه در تمام طول مسیر ضروری است.
آوردن MonarQ به جامعه تحقیقاتی عمومی در کبک و سراسر کانادا مستلزم مهاجرت هزاران مایل نبوده است، اما فرآیندی هزار مرحله ای بوده است که نشان می دهد سفر به اندازه مقصد مهم است.
یکی از اولین گام‌ها در سفر MonarQ انتخاب مکان میزبانی آن بود. MonarQ برنامه ریزی شده بود، و در حال حاضر در یک مرکز داده در مونترال واقع شده است که همچنین دارای خوشه های محاسباتی با کارایی بالا است که توسط Calcul Québec مدیریت می شود. انتخاب خود میزبان سخت‌افزار کوانتومی چالش‌های لجستیکی زیادی را به همراه داشت – از مدیریت ناپایداری‌های الکتریکی گرفته تا حمل و نقل پر زحمت تمام قطعات بزرگ MonarQ از طریق درها و داخل و خارج آسانسورها.
با این حال، این انتخاب در را برای تسهیل زمینه های تحقیقاتی بیشتر، به ویژه محاسبات ترکیبی کلاسیک-کوانتومی باز کرده است. کامپیوتر کوانتومی MonarQ در ابتدا صرفاً با در نظر گرفتن محاسبات کوانتومی طراحی شده بود، اما نزدیکی فیزیکی آن به خوشه‌های محاسباتی با کارایی بالا، فرآیند محاسبات ترکیبی را بسیار آسان‌تر می‌کند.
Espace pour la vie / آندره سارازین
محاسبات ترکیبی هنوز یک حوزه تحقیقاتی نوظهور است، اما پتانسیل زیادی برای کاربرد در بسیاری از رشته‌های مختلف وجود دارد. در مقایسه، مشکلات کوتاه‌مدت بسیار کوچک به نظر می‌رسند – حتی ساعت‌هایی که با وسواس در سالن‌های مرکز داده، اندازه‌گیری نوار در دست سپری شده‌اند.
قدم اصلی بعدی در سفر MonarQ حول محور نرم افزار است. اگر سخت افزار مهم ترین عامل در قابلیت استفاده یک کامپیوتر کوانتومی است، نرم افزار در رتبه دوم قرار دارد. محققان به چندین گزینه مختلف برای بسته‌های نرم‌افزاری کوانتومی برای استفاده با MonarQ نیاز داشتند، بنابراین یک پروژه توسعه کوچک برای بررسی ساخت پلاگین‌ها آغاز شد. این امکان سازگاری با رایج ترین کتابخانه های کوانتومی را فراهم می کند.
تیم توسعه با گذشت زمان رشد کرد و پروژه‌های بیشتری را آغاز کرد، از جمله یک ترانسپایلر جدید برای ارتباط مؤثر با پلاگین‌های جدید، محک زدن منظم شاخص‌های عملکرد سخت‌افزار کلیدی، و کاهش خطاهای پس از محاسبه.
تعهد به آموزش و دسترسی
کامپیوتر کوانتومی MonarQ مطمئناً از چالش‌هایی که دستگاه‌های دوره کوانتومی در مقیاس متوسط با نویز با آن مواجه هستند، مستثنی نیست، اما بهینه‌سازی بخش نرم‌افزاری می‌تواند تأثیر زیادی بر نتایج داشته باشد. ما می دانیم که نه تنها تیم توسعه نرم افزار کوانتومی ما سهم قابل توجهی در قابلیت استفاده و کاربرد MonarQ داشته است، بلکه فرصت های مستمری را برای کارآموزان و استخدام کنندگان دانشجویان فراهم کرده است تا تجربیات ارزشمندی در زمینه نرم افزار کوانتومی کسب کنند. یکی از اهداف اصلی پروژه MonarQ حمایت از توسعه محلی مستمر پرسنل بسیار ماهر است.
این ما را به یکی از جنبه های مداوم سفرمان هدایت می کند: آموزش. از ابتدا، اولویت اصلی پروژه MonarQ، دموکراتیک کردن فناوری کوانتومی، به ویژه در زمینه دسترسی و فرصت در رشته‌های مختلف تحقیقاتی بوده است. فناوری کوانتومی در جامعه تحقیقاتی گسترده‌تر به خوبی درک نشده است، بنابراین آموزش در دسترس برای تسهیل دسترسی به رشته‌های غیرکوانتومی ضروری است.
از تئوری پایه تا کاربردهای کوانتومی پیشرفته‌تر، ما کارگاه‌های عملی متناسب با نیازهای جامعه تحقیقاتی متنوع خود را فراهم کرده‌ایم و به توسعه آن ادامه می‌دهیم.Calcul Québec به آموزش کوانتومی قابل دسترس و عملی متعهد است – یک جزء حیاتی از خدمات محاسبات کوانتومی ارزش سرمایه گذاری قابل توجهی دارد.
سفرهای طولانی می تواند خسته کننده باشد، به خصوص اگر تمرکز صرفاً روی رسیدن به مقصد نهایی باشد. سفر ما با MonarQ اهمیت پذیرش فرصت‌ها در مسیر رشد و یادگیری را برای ما تأیید کرده است و جامعه خود را درگیر می‌کنیم تا بتوانیم این مسیر چالش برانگیز و هیجان‌انگیز را با هم طی کنیم.
دستیابی به کامپیوتر کوانتومی MonarQ به لطف بودجه وزارت اقتصاد، نوآوری و انرژی و توسعه اقتصادی کانادا برای مناطق کبک امکان پذیر شد.
درس های آموخته شده
سخت‌افزار کوانتومی خود میزبانی می‌تواند یک چالش لجستیکی دشوار باشد، اما از نظر درک و کنترل فناوری و تسهیل سیستم‌های پیچیده مانند سیستم‌های محاسباتی کلاسیک-کوانتومی ترکیبی، سود بزرگی را به همراه دارد.
نرم افزار کارآمد و شهودی می تواند به طور قابل ملاحظه ای قابلیت استفاده و کیفیت دستگاه را بهبود بخشد
که از نتایج نرم افزار در دسترس و بهینه برای عملکرد خوب و تجربه کاربری خوب بسیار مهم است.
آموزش عملی قابل دسترس و عملی جزء حیاتی خدمات محاسبات کوانتومی است که ارزش سرمایه گذاری قابل توجهی را دارد.
