7,000 个 GPU 以前所未有的细节模拟量子微芯片

使用 Perlmutter 超级计算机,研究人员实现了创纪录规模的量子微芯片模拟,以完善和验证下一代量子硬件设计。来自劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)和加州大学伯克利分校的研究人员完成了有史以来对量子微芯片进行的最详细的模拟之一。该项目标志着一个重要的进步 [...]

来源:SciTech日报

使用 Perlmutter 超级计算机,研究人员实现了创纪录规模的量子微芯片模拟,以完善和验证下一代量子硬件设计。

来自劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)和加州大学伯克利分校的研究人员完成了有史以来对量子微芯片进行的最详细的模拟之一。该项目标志着在完善量子技术所需硬件方面取得了重要进展。

为了开展这项工作,该团队依赖于美国能源部 (DOE) 用户设施国家能源研究科学计算中心 (NERSC) 的 Perlmutter 超级计算机上运行的 7,000 多个 NVIDIA GPU。

在物理制造量子芯片之前对其进行模拟可以让科学家评估它们的功能并及早发现潜在的设计缺陷。通过在虚拟环境中测试性能,研究人员可以提高可靠性并减少昂贵的制造迭代。伯克利实验室应用数学和计算研究 (AMCR) 部门(均为量子系统加速器 (QSA) 的一部分)的zhi Jackie Yao 和 Andy Nonaka 开发了先进的电磁模型来分析这些芯片的行为,这是构建功能更强大的量子硬件的关键一步。

“计算模型可以预测设计决策如何影响芯片中的电磁波传播,”Nonaka 说,“以确保发生正确的信号耦合并避免不必要的串扰。”

在这个项目中,该团队采用了他们的百亿亿次建模平台 ARTEMIS 来模拟和改进由加州大学伯克利分校 Irfan Siddiqi 的量子纳米电子实验室和伯克利实验室的高级量子测试台 (AQT) 合作开发的芯片。姚先生将在高性能计算、网络、存储和分析国际会议(SC25)上展示其技术成果。

微小芯片的大型模拟

计算机生成的微芯片蚀刻