HyperQ приносит многопользовательские возможности в квантовые вычисления

Исследователи из Колумбийского университета представили HyperQ, как прорывную технологию. Она позволяет нескольким пользователям одновременно запускать программы на квантовом компьютере. Она работает как виртуальная машина для квантовых систем, разделяя физическое квантовое оборудование на несколько изолированных виртуальных сред. Умный планировщик распределяет нагрузку, обеспечивая стабильную и эффективную работу без длинных очередей.

В традиционных квантовых компьютерах сильная взаимосвязь кубитов делает многопользовательский режим практически невозможным. HyperQ решает эту проблему, создавая «буфер» из неактивных кубитов вокруг каждой виртуальной машины. Этот буфер предотвращает распространение шума и помех на всю систему.

От дней до часов

Сегодня большинство квантовых компьютеров поддерживает только одного пользователя. Они также крайне дороги: затраты на разработку достигают 10–15 миллионов долларов, а ежегодное обслуживание обходится более чем в 1 миллион. При этом их мощности часто используются не полностью из-за ограничения одного пользователя.

HyperQ меняет ситуацию. Она динамически работает с существующими инструментами квантового программирования, без необходимости в специализированных компиляторах или заранее запланированных задачах. Планировщик оптимизирует время и ресурсы, определяя, какие кубиты будут использоваться каждой задачей и как долго они будут активными.

Проверено на практике

Команда протестировала HyperQ на квантовом компьютере IBM Brisbane, построенном на базе 127-кубитного чипсета Eagle. Результаты впечатлили: среднее время ожидания сократилось в 40 раз. Проекты, которые раньше выполнялись днями, теперь можно завершить за несколько часов. Система также увеличила количество одновременно выполняемых программ в десять раз.

С HyperQ квантовые вычисления становятся ближе к гибкости облачных платформ вроде AWS и Azure — но уже в квантовую эпоху.