Quantum Computing as a Service: come accedere alle risorse quantum messe a disposizione da CINECA
Tra i servizi che CINECA mette a disposizione dei suoi utenti accademici ed industriali c’è la distribuzione di tempo macchina su potenti supercomputer. Attualmente le macchine a disposizione degli utenti sono rappresentate principalmente dal supercomputer TIer-1 Galileo100 (G100) e dal supercomputer Tier-0 Marconi100 (M100). Presto sarà reso disponibile anche il supercomputer Leonardo, quarto in classifica nella lista dei supercomputer più potenti al mondo (Top500 List, November 2022). Per una lista completa delle macchine a disposizione dei nostri utenti cliccare qui
Anche se attualmente CINECA non è in possesso di un computer quantistico (ma lo sarà presto — link all’articolo), a partire da Marzo 2021 si è deciso di integrare comunque la nostra offerta di calcolo con risorse di quantum computing, siano esse vere e proprie ore calcolo su macchine quantistiche in cloud siano esse risorse classiche HPC in grado di emulare algoritmi quantistici.
In particolare, è possibile accedere a:
- Risorse di quantum annealing, il cui utilizzo è possibile grazie agli accordi di collaborazione tra CINECA e l’azienda leader nel settore D-WAVE, che attualmente vanta il possesso del più potente quantum annealer del mondo. Attraverso l’accordo, CINECA mette a disposizione della comunità scientifica italiana ore calcolo sia sul nuovo calcolatore D-WAVE, Advantage, che monta una QPU di oltre 5000 qubits, sia sulle macchine ibride, moderni supercalcolatori che combinano la potenza dei quantum annealer con le risorse HPC, aumentando la potenza di calcolo delle macchine fino a poter permettere agli utenti di risolvere problemi di ottimizzazione combinatoria utilizzando un massimo di un milione di variabili binarie (equivalenti, quindi, ad un quantum annealer con un milione di qubits).
L’accordo prevede un totale di 65 ore da distribuire mensilmente da qui alla fine dell’anno (circa 6 ore al mese).
Le risorse di quantum annealing saranno assegnate previa sottomissione di un progetto ISCRA-C. Per maggiori informazioni cliccare qui
- Risorse di quantum computing sulle macchine Pasqal. Start-up francese nata all’inizio del 2019, Pasqal è uno spin-off dell’Institut d’Optique (IOGS), che da anni si occupa di studiare problemi di fisica, in particolare many-body problems intrattabili con le attuali risorse HPC disponibili a livello mondiale. Il primo prototipo di computer quantistico con tecnologia neutral atom è nato nei laboratori di IOGS già nel 2011, grazie agli studi del professor Antoine Browaeys, del professor Thierry Lahaye e del loro team di esperti.
Servizio cloud ancora non attivo
- Risorse HPC per emulazione di ambienti di quantum computing. L’emulazione classica dei sistemi quantistici è essenziale per lo sviluppo di nuovi algoritmi quantistici, essendo in grado di emulare sistemi quantistici perfetti. Se da una parte è possibile emulare computer composti da pochi qubits semplicemente usando un normale laptop, per emulare computer potenti (con QPU superiori a 30-40 qubits) è necessario disporre di risorse hardware HPC ed emulatori software pensati per sfruttare efficacemente tali risorse. Per questo CINECA mette a disposizione dei suoi utenti una raccolta di emulatori HPC preinstallati su alcuni supercomputer. Per ora è possibile usare tali emulatori su Galileo100, presto il servizio verrà migrato su Leonardo. Per sapere quali emulatori sono attualmente installati sui nostri sistemi e quali sono le loro perfomance, si rimanda ai seguenti allegati tecnici:
Per maggiori informazioni sulle modalità di accesso alle risorse di Quantum Computing si rimanda alla pagina del progetto ISCRA