http://www.eprussia.ru/epr/14/788.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 10 (14) октябрь 2001 года

Квантовый суперкомпьютер

Пока одни ученые разрабатывают суперкомпьютеры, состоящие из сотен процессоров, другие бьются над созданием новой технологии. Квантовый компьютер станет реальностью, когда ученые разберутся с волновой функцией.

На днях Российская академия наук открыла двери нового Межведомственного суперкомпьютерного центра (МСЦ). Здесь начал функционировать самый мощный в стране суперкомпьютер типа МВС-1000М, способный выполнять свыше триллиона операций в секунду.

На его создание было затрачено более 10 миллионов долларов. Компьютер состоит из 768 процессоров, объединенных параллельно посредством высокоскоростной шины. Процессоры были закуплены у компании «Самсунг», которая производит их по американской лицензии. Для сравнения следует сказать, что самые мощные на сегодняшний день американские суперкомпьютеры состоят примерно из 9 тысяч процессоров, выполняющих около 12 триллионов операций в секунду. Достижение уровня в один терафлоп (триллион операций в секунду) выводит Россию на третье место в мире по производительности суперкомпьютеров.

Любопытно, что суперкомпьютер функционирует на основе оперативной системы «Линукс». Главная проблема при создании такого суперкомпьютера состоит, по словам замдиректора МСЦ Бориса Шабанова, в создании программного обеспечения, способного «заставить машину работать на полную мощность и извлечь необходимую скорость». Написание программ для них - довольно сложное дело. И «Линукс», как полностью бесплатная UNIX-подобная система, лучше всего подходит для этого.

Суперкомпьютер подключен к Интернету, что дает возможность любому пользователю Сети бесплатно работать на нем. Проблема состоит лишь в том, что необходимо грамотно написать адекватную программу, которая работала бы с суперЭВМ.

Начало работы МСЦ - не единственное крупное событие в области суперкомпьютеров, произошедшее за последнее время. Примерно в те же дни в Компьютерном центре факультета физики британского университета города Дурхам начал работать самый мощный в Великобритании научный суперкомпьютер. Он получил имя «Космологической машины», что объясняет его главное предназначение: осуществлять компьютерное моделирование прошлого, настоящего и будущего нашей Вселенной.

«Космологическая машина» будет накапливать данные многочисленных наблюдений за звездами, газовыми скоплениями, галактиками и темной материей, а затем создавать виртуальные модели Вселенной. С их помощью будут проверяться теории зарождения и развития уже настоящей Вселенной.

Суперкомпьютер состоит из 128 процессоров общей мощностью в 10 миллиардов операций в секунду. Это в сто раз меньше новой российской машины. Однако весь научный мир считает открытие «Космологической машины» важнейшим событием этого года.

В то же время дальнейшее развитие суперкомпьютеров в ближайшем будущем может натолкнуться на естественные пределы усовершенствования элементной базы. Обычные методы изготовления полупроводниковых плат имеют определенные возможности, ограничивающие рост производительности машин. Поэтому большинство специалистов убеждены в том, что будущее за так называемыми квантовыми компьютерами. Основой их функционирования станет квантовое взаимодействие частиц, что существенно увеличит возможности обработки быстрорастущих массивов данных. Один из основных принципов квантовых компьютеров состоит в том, что, согласно теории, атомы могут находиться в нескольких состояниях одновременно. Это может позволить выполнять много операций одновременно, в то время как обычные компьютеры делают эти операции последовательно.

В то же время исследователи из Университета города Рочестер, штат Нью-Йорк, утверждают, что им удалось построить квантовый компьютер, в котором информация передается посредством пучков света. По их словам, такие машины могут в будущем достичь производительности, в миллиард раз превышающей возможности нынешних суперкомпьютеров. Руководитель группы Ян Уалмфлей подчеркивает, что «компьютеры на основе света могут быть такими же эффективными, как квантовые. К тому же в целом светом легче управлять, чем квантовыми системами».

Однако создание квантовых компьютеров сдерживается многочисленными инженерными проблемами. Например, профессор Вольфганг Байер из Морской аспирантуры города Монтерей, штат Калифорния, говорит, что «идея создания квантового компьютера основывается на физических свойствах волновой функции. Многие ее аспекты пока что непонятны специалистам и требуют глубокого изучения». А его коллега Нейл Ров считает, что «никто еще не создал реального квантового компьютера, который на самом деле считал бы со сколь-нибудь приличной скоростью. Предложенные до сих пор схемы квантовых компьютеров требуют довольно дорогостоящих приборов, а также мощных криогенных установок для достижения довольно низких температур».

В развитии сверхбыстрой вычислительной техники пока что наблюдается отсутствие реальных технологических новшеств. Ведь все существующие сегодня суперкомпьютеры - это соединение сотен процессоров и умелое программирование. А многочисленные заявления о создании квантовых компьютеров на деле оказываются попытками заполучить финансирование для дальнейших исследований. Необходимо дождаться серьезного технологического прорыва для того, чтобы квантовые или световые компьютеры стали реальностью.

Отправить на Email

Также читайте в номере № 10 (14) октябрь 2001 года:

  • Можайский авторемонтный завод осваивает новые направления

    Можайский авторемонтный завод (МАРЗ) в 2001 году освоил ряд новых направлений: капитальный ремонт двигателей к «ГАЗ-53», капитальный ремонт автобусов. В конце сентября завод начал восстанавливать двигатели для «КамАЗов», сообщает «Можайск.Ру». Иркутская область. Машиностроители области намереваются объединиться в союз. В Иркутской области вскоре появится союз машиностроителей. 26 сентября к выводу о необходимости создания такой орган...

  • Топливо XXI века

    Уже не один десяток лет ученые во всем мире активно работают над созданием нового вида топлива. Причем в качестве первоначального сырья для альтернативных источников энергии, предлагаются самые различные, иногда даже курьезные материалы. Фермеры одного из крестьянских хозяйств Омской области в качестве источника энергии приспособили установку, производящую газ из коровьего навоза. Специальная биоэнергетическая установка работает как о...

  • Акции будут расти

    Рост цен на нефть и металлы создают благоприятные предпосылки для роста российских акций, - считает аналитик ИФК «Метрополь» Денис Нуштаев. «Сегодня очень сложно делать какие-либо комментарии после чудовищного террористического акта, произошедшего в США 11 сентября 2001 г. Сейчас всех волнует один вопрос: а что же будет дальше с мировой финансовой системой? Важно, когда начнут работать американские фондовые рынки, что является, по сути,...

  • Монтаж собственной электростанции

    На ЗАО «Вологодский подшипниковый завод» начались работы по монтажу технологического оборудования электростанции. На производственные площади завезены и подготовлены к установке газогенераторы суммарной мощностью 5 МВт в час. Пустить электростанцию в действие планируется в 1-м квартале 2002 года. Ее эксплуатация позволит на одну четверть покрыть потребность завода в электроэнергии. ...

  • Акции РАО «ЕЭС» будут доступны даже иностранцам

    Как стало известно «Ведомостям», Минэкономразвития подготовило законопроект, который в случае принятия снимет ограничения на покупку акций РАО «ЕЭС России» и его «дочек» иностранцами, а заодно лишит губернаторов права голоса в РАО. Цель - устранить препятствия для реформы энергетики. Действующий закон об особенностях распоряжения акциями РАО «ЕЭС» требует, чтобы 51% акций холдинга находилось в федеральной собственности, а любое отчужд...