Большой скачок Quantum выводит центры обработки данных на передний план

В этой статье

• GOOGL
• AMZN
• IONQ
• MSFT

Следите за своими любимыми акциями СОЗДАТЬ БЕСПЛАТНЫЙ АККАУНТ

Ключевой чип квантовых вычислений Microsoft Majorana 1

Microsoft

После десятилетий, в основном ограниченных исследовательскими лабораториями, квантовые вычисления могут приближаться к своему прорыву быстрее, чем ожидает большинство на Уолл-стрит.

Технология, использующая принципы квантовой механики для решения задач, выходящих за возможности самых мощных классических суперкомпьютеров, давно считается футуристической. Но быстрый прогресс усилил инвестиции в сектор и вызвал обсуждения о том, как эти мощные компьютеры будут интегрироваться с такими отраслями, как уже процветающий сектор дата-центров.

«К концу десятилетия мы уверены, что у нас будут машины в дата-центрах, обладающие коммерческой ценностью», — заявил CNBC Зульфи Аллам, вице-президент Microsoft по квантовым технологиям.

«Я бы не мог сказать это с такой ясностью в прошлом году, но в этом году я могу заявить, что к 2029 году у вас будут машины, обладающие коммерческой [ценностью], то есть выполняющие вычисления, которые классические машины выполнить не смогут», — добавил Аллам, который руководит разработкой масштабируемой квантовой машины компании.

Классические компьютеры используют переключатели, или биты, для пропускания или блокировки электрического тока в любой момент времени для выполнения вычислений. Чем больше битов, тем выше вычислительная мощность. В отличие от них, квантовые компьютеры используют способность некоторых материалов при очень низких температурах существовать одновременно в состояниях «включено» и «выключено». Это позволяет квантовым битам, или кубитам, выполнять те же вычисления значительно быстрее.

Microsoft, которая в прошлом году представила новый чип квантовых вычислений под названием Majorana, является одним из гиперскалеров — компаний, предоставляющих вычислительные мощности, которые могут быстро расширяться по мере роста спроса, — таких как Google и Amazon, активно инвестирующих в технологию.

Патрик Мурхед, генеральный директор и главный аналитик Moor Insights & Strategy, отметил, что гиперскалеры и платформенные поставщики увеличивают инвестиции через облачный доступ, контроль цен и платформы для разработчиков, в то время как оборонный сектор вкладывается на ранних стадиях как в квантовые вычисления, так и в сети.

Правительства также увеличивают свои инвестиции: Китай лидирует с почти 18 миллиардами долларов государственных вложений в квантовые технологии, за ним следуют ЕС, согласно Европейскому центру международной политической экономики (ECIPE), аналитическому центру.

Большинство отраслевых дорожных карт сейчас предусматривают внедрение этих систем в 2028–2032 годах, говорит Элли Браун, аналитик по квантовым вычислениям и экономике облака в S&P Global Market Intelligence.

UBS ожидает, что преимущества квантовых вычислений появятся к началу 2030-х годов, несмотря на то, что дорожные карты компаний предполагают более ранние сроки, сказала аналитик UBS Мадлен Дженкинс. «Многие компании говорят мне, что 2027 год станет важным годом для квантовых технологий с точки зрения дорожной карты и достигнутых результатов», — отметила она.

В совокупности эти сроки сигнализируют о секторе, который постепенно движется к реальному внедрению, одновременно поднимая важные вопросы о том, как должна развиваться современная инфраструктура данных для поддержки этого.

Изменение энергетического спроса

В отчёте на 103 страницах, опубликованном в январе, аналитики UBS под руководством Дженкинс заявили, что отрасль близка к завершению создания квантового компьютера, стоимость которого может достигать десятков миллионов долларов, но который способен решить задачу за 200 секунд, тогда как классический суперкомпьютер потребовал бы 10 000 лет.

Что касается влияния на экосистему дата-центров, эксперты CNBC сообщили, что квантовые технологии потенциально могут снизить энергетические потребности энергоемких объектов, а также уменьшить нагрузку при обучении ИИ.

Я бы не мог сказать это с такой ясностью в прошлом году, но в этом году я могу заявить, что к 2029 году у вас будут машины, обладающие коммерческой [ценностью], то есть выполняющие вычисления, которые классические машины выполнить не смогут.

Зульфи Аллам

Вице-президент Microsoft по квантовым технологиям

Что касается энергии, квантовые вычисления потребуют «меньшую часть того, что использует дата-центр», — сказала Дженкинс.

«Главное — это время; если вы решаете ту же задачу, которая заняла бы тысячи часов, и заменяете её квантовым компьютером, который выполняет её за секунды или минуты, то очевидно, что вам потребуется гораздо меньше энергии», — добавила она.

Аллам также отметил меньшие требования к энергии у квантовых компьютеров, подчеркнув, что Majorana 1 «демонстрирует больше мощности, чем вся вычислительная мощность всей планеты, уместившуюся в ладони, и при этом он не работает сверхгорячо. Он работает холодным».

Хотя квантовые технологии развиваются быстро, в ближайшем будущем маловероятно, что они заменят классические вычисления, которые сейчас используют дата-центры.

«Идеально, чтобы вся эффективность решения задач снизилась, но это не будет полной заменой», — сказала Браун из S&P.

смотреть сейчас

ВИДЕО4:0204:02

Де Маси: квантовые системы будут гораздо более энергоэффективными, чем классический ИИ

Мировая биржа

Аллам из Microsoft подчеркнул, что квантовые системы не будут работать в изоляции. «Квантовая машина — это не самостоятельное устройство. Это гибридный инструмент. Это квантовый ускоритель, который нуждается в очень мощном компьютере поблизости», — сказал он.

Мурхед из Moor Insights & Strategy также отметил, что при масштабировании квантовые технологии, скорее всего, будут играть вспомогательную роль, добавляя новый класс «специальной инфраструктуры» в дата-центры и меняя дизайн объектов в сторону «квантовых модулей», которые требуют собственной энергии и тепловых ресурсов.

«Это не вытеснит в ближайшее время доминирующий источник энергии — расширение дата-центров под управлением ИИ, — но добавит участки с особой нагрузкой и операционной сложностью», — сообщил он CNBC по электронной почте.

В конечном итоге, это, вероятно, изменит структуру спроса, но не масштаб, при этом бум ИИ останется ключевым драйвером спроса на эти объекты.

Препятствия на пути

Создание такой системы в реальных условиях дата-центров не будет простым и, возможно, потребует полностью новых специально построенных объектов.

В настоящее время в дата-центрах развернуто лишь несколько специализированных квантовых компьютеров, и поставщики квантовых технологий разрабатывают стандарты отрасли для более широкого внедрения, сообщили Браун и аналитик S&P Келли Морган.

Всё ещё остаётся значительный объём индивидуальной работы по интеграции квантовых систем в дата-центры, добавила Браун, отметив, что «у нас не хватает квантовых специалистов для эффективного использования и установки этих систем».

Но в долгосрочной перспективе она ожидает «хорошего взаимодействия между квантовыми технологиями и другими областями дата-центров, включая ИИ», где обе технологии смогут работать вместе для решения сложных задач.

Тим Адамс, президент и CEO Института международных финансов, заявил, что эти препятствия подчеркивают необходимость продолжения инвестиций в инфраструктуру дата-центров в течение следующего десятилетия.

«Дата-центры необходимы для продвижения технологического прогресса и должны рассматриваться как одна из множества инвестиций на пути к очень значительным достижениям, которые, без сомнения, ждут нас в ближайшие десять лет», — сказал Адамс CNBC.

Этот этап уже начался, отметила Браун, указав на всплеск слияний и поглощений, направленных на развитие возможностей, необходимых для коммерческой фазы квантовых технологий.

«За последние три месяца слияния и поглощения были масштабными», — сказала Браун, отметив несколько объявлений о приобретениях компании IonQ. «В этом секторе происходит много позиционирования не только для улучшения квантовых талантов и технологий, но и для контроля цепочки поставок».

Помимо возможностей, которые предоставляет квантовое вычисление, при рассмотрении рисков самым значительным является безопасность данных.

По данным UBS, мощный квантовый компьютер сможет взломать существующие методы шифрования, что сделает системы безопасности ненадежными. В отчёте швейцарского банка предупреждается, что компаниям потребуется внедрять новые квантобезопасные методы шифрования, и инвестиции в них должны начаться в ближайшие годы.

Даже при таком росте инвестиций Аллам из Microsoft предупредил, что путь вперед не будет легким. «Это потребует много крови, пота и слёз», — сказал он, ожидая многочисленных вызовов при запуске квантовых машин — от достижения показателей производительности до решения сложных технических задач — все из которых должны «слиться во времени», чтобы произошло настоящее волшебство.