PEARC24 je pokrenuo svoju prvu radionicu o široko dostupnom kvantnom računarstvu (KC) kada je kompletna konferencija počela, 22. jula, u Providensu, RI. Predvođeni Brunom Abreuom iz NCSA i Tomassom Macrijem iz KuEra, 30+ učesnika uključivalo je kvantne hemičare, sistem administratore, programere softvera, fasilitatore istraživačkog računarstva, studente i druge koji žele da bolje razumeju trenutni status i izglede KC i njegovih aplikacija.
Radionica se fokusirala na to kako integracija kvantnih tehnologija u tradicionalne istraživačke računarske programe i objekte može koristiti široj zajednici.
„Postoji konsenzus da će kvantni računari biti veoma specijalizovane mašine koje će pružiti nekoliko vrsta prednosti za specifične računarske probleme“, rekao je Abreu.
„Sve u svemu, nemoguće je zamisliti aplikaciju koja rešava problem sa značajnim naučnim i društvenim uticajem koji se u potpunosti pokreće u kvantnom računaru. Mnogo verovatniji scenario je onaj u kojem imamo hibridne aplikacije koje koriste kvantnu obradu informacija u tandemu sa konvencionalnim računarskim resursima kao što su CPU, GPU, FPGA i paralelni sistemi datoteka.
„Stoga, povezivanje napredne sajber infrastrukture i KC zajednica je kritičan napor za napredak KC i HPC. Početak premošćavanja jaza je ono što smo želeli da izvučemo iz ove radionice, a PEARC je odlična platforma za ostvarivanje ovoga .“
Kroz panel diskusije, kao i studije slučaja, radionica se fokusirala na to kako učiniti KC pristupačnijim. Na početku radionice, Keinote govornik Iipeng Huang, docent za računarstvo na Univerzitetu Rutgers, objasnio je trenutno stanje kvantnog računarstva i kako neke potencijalne aplikacije, kao što su faktoring i optimizacija pretrage, mogu imati koristi u sektoru finansija, industrije i logistike.
Međutim, među problemima koje kvantno računarstvo predstavlja je da su kvantna stanja krhka i podložna nekoliko vrsta buke. Kodovi za korekciju grešaka za rešavanje tog šuma mogu biti prilično skupi i zahtevaju konvencionalno računarstvo u tandemu sa kvantnom obradom informacija.
Iako će simulacija nastaviti da igra ključnu i rastuću ulogu kako kvantni računarski sistemi prelaze u eru kvantne korekcije grešaka, istraživačima će biti potreban pristup moćnijim alatima za simulaciju.
Dakle, kako ćemo nastaviti da napredujemo, s obzirom na to da je kvant veliki problem ako ne znate ono što ne znate? Jednom rečju ljudi.
Huang je govorio o poslu koji je Rutgers uradio u razmatranju razvoja radne snage u KC-u, uključujući i njegovo kreiranje nastavnog plana i programa fokusiranog na kvantno stanje. Međutim, rekao je on, postoji vrlo malo KC programa van R1 institucija. Osim toga, Huang je rekao da povećanje snažne radne snage u kvantnom računarstvu zaista zahteva angažovanje na nivou ranog razreda škole, sve do postdiplomskog školovanja.
Vrhunski softver su ljudi.
Razgovor je prešao na potrošnju energije u panel diskusiji fokusiranoj na transformativnu moć kvantnih tehnologija. Panelista Nikolas Harigan iz NVIDIA-e primetio je da će kvantni računar morati da ima superkompjuter koji radi pored njega i da NVIDIA pokreće energetski najefikasnije superkompjutere na svetu.
Kolega panelista Travis Scholten iz IBM-a primetio je da je procena korisnosti kvantnih računara samo na osnovu jednobrojnih metrika (kao što je potrošnja energije) preuranjeno, šaleći se da je „kvantna prednost u očima posmatrača“ i ističući da je u trenutne tokove rada računara, uvek se prave kompromisi oko brzine, tačnosti, energije i bezbroj drugih faktora.
Harigan se složio, rekavši da morate meriti uticaj u odnosu na cenu, kao što je potrošnja energije. Na primer, rekao je da je kvantni bolji u problemima sa intenzivnim računarstvom nego u problemima sa intenzivnim podacima, tako da bi uređaje trebalo posmatrati kao inovativne alate sa velikim uticajem, a ne kao široko rasprostranjene centre za obradu podataka.
Zaokružujući važnost ljudi u unapređenju kvantnog računarstva, Harigan i Scholten su se složili da će partnerstva biti od ključnog značaja; na primer, KC programeri neće razumeti šta je potrebno određenom domenu bez partnerstva.
Završna panel diskusija tog dana je pitala: „Šta nam je potrebno da kvantne resurse učinimo korisnim i široko dostupnim?“ Opet, činilo se da je odgovor u suštini „ljudi“.
Erik Garsel iz Classik-a je rekao da što više ljudi ima pristup kvantnom računarstvu, to će biti korisnije. Kolega panelista i suosnivač KuEra Nejt Gemelke dodao je: „Krajnji softver su ljudi“, rekavši da je ubrzanje kvantnog obrazovanja pravi izazov. Rekao je da je teško odrediti koliko je daleko od „korisnog i širokog pristupa“ – moglo bi biti pet godina, moglo bi biti 25 godina. Ali jasno je da je prilagođavanje ljudi na kvantno računarstvo ključ za napredak.
Gemelke je rekao da možda postoji previše pristrasnosti u razmišljanju o tome kako je klasično računarstvo razvijeno da guši razvoj kvantnog računarstva, dodajući potrebu da se dovedu novi mislioci da se „igraju“ u svemiru bez brige o troškovima ili trenutnim rezultatima .
Garsel se složio, napominjući da je kvant zastrašujući koncept za mnoge ljude i da ga moramo učiniti prijateljskim, posebno za mlade studente. Gemelke je ponovio ideju o započinjanju učenika rano u KC, čak je citirao knjigu „Kvantno računarstvo za bebe“ (Sourcebooks Ekplore), rekavši da ako možete naučiti najmlađi um šta je kvantni bit, oni će možda moći da odgovore na ove izazove u drugačiji način.
„Kvant je važan eksperiment za čovečanstvo“, rekao je Gemelke. „Verujem da ćemo svi biti poniženi onim što postignemo.
Abreu je zaključio rekavši da, iako je određivanje odgovarajućeg sadržaja i publike za prvu iteraciju radionice uvek izazovno, organizatori su bili zadovoljni što vide tako angažovanu grupu ljudi koji ne samo da su bili zainteresovani da uče o kvalitetu kvaliteta kroz brojne sesije tokom dana, već takođe doprineo promišljenim komentarima i pitanjima.
„Mislim da smo imali odličnu ravnotežu između akademskih i industrijskih ljudi, što je u skladu sa opštom temom da se KC učini dostupnim, jer je, kao što je istaknuto tokom radionice, saradnja kritična,“ rekao je on.
„Povratne informacije koje smo dobili su bile prilično pozitivne i veoma se radujemo što ćemo ovo ponovo organizovati za PEARC25. KC pejzaž se razvija veoma brzim tempom i uvereni smo da će se desiti veliki napredak da bi sledeća iteracija bila puna novog sadržaja. Definitivno će nam trebati veća soba.“
