Ученые использовали 7000 графических процессоров для детального моделирования крошечного квантового чипа

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли совершили прорыв в проектировании квантовых чипов, проведя беспрецедентно детальное моделирование с использованием почти 7000 графических процессоров суперкомпьютера Перлмуттер. Они смоделировали каждый физический аспект крошечного чипа размером 10 миллиметров, включая материалы, компоновку и поведение кубитов, что позволило выявлять проблемы до начала производства.

В отличие от традиционных подходов, которые упрощают чипы до «черных ящиков», новый метод использует инструмент моделирования ARTEMIS для полноволнового физического моделирования в временной области. Это позволяет учитывать нелинейные эффекты и отслеживать, как сигналы распространяются и взаимодействуют внутри чипа, включая связь между кубитами и паразитные наводки. Проект стал одним из самых амбициозных квантовых исследований на Перлмуттере, разбив чип на 11 миллиардов сеточных ячеек.

Следующим шагом станет количественное сравнение симуляций с реальными экспериментами после изготовления чипа, что позволит уточнить модели. Этот подход, разработанный в сотрудничестве нескольких лабораторий Беркли, ускорит создание более мощных и производительных квантовых процессоров, открывая новые возможности для научных исследований.