Специалисты из Национальной лаборатории Лоуренса и Калифорнийского университета реализовали необычную симуляцию квантового микрочипа, используя суперкомпьютер Perlmutter. В этом процессе были задействованы все 7168 графических процессоров Nvidia, что обеспечило необходимую вычислительную мощность для работы. Исследование сосредоточилось на миниатюрном многослойном чипе, размеры которого составляют 100 мм2 по площади и 0,3 мм в толщину, с проводниками шириной всего один микрон.
Для детального анализа функционирования чипа ученые разделили его виртуальную модель на 11 миллиардов ячеек. Благодаря мощным графическим процессорам команда смогла выполнить более миллиона временных шагов всего за 7 часов, что позволило за один день оценить три разные конфигурации устройства. Используя Уравнения Максвелла, исследователи наблюдали за распространением электромагнитных волн внутри чипа и взаимодействием кубитов между собой.
В отличие от традиционных подходов, которые рассматривают чипы как «черные ящики», новая симуляция учитывает физические свойства материалов, геометрию резонаторов и размещение всех контактов. Это важно, так как разработка квантового оборудования требует значительных затрат, и любые ошибки в проектировании могут привести к утрате времени и денег. С помощью такого детального моделирования можно выявлять потенциальные проблемы, такие как нежелательные электромагнитные наводки, еще до изготовления чипа.
Следующий шаг в работе ученых — создание физического образца разработанного чипа. Это позволит сравнить результаты его работы с полученными в ходе симуляции и подтвердить точность моделей. Ожидается, что результаты эксперимента приведут к созданию более мощных и надежных квантовых компьютеров нового поколения.
Для детального анализа функционирования чипа ученые разделили его виртуальную модель на 11 миллиардов ячеек. Благодаря мощным графическим процессорам команда смогла выполнить более миллиона временных шагов всего за 7 часов, что позволило за один день оценить три разные конфигурации устройства. Используя Уравнения Максвелла, исследователи наблюдали за распространением электромагнитных волн внутри чипа и взаимодействием кубитов между собой.
В отличие от традиционных подходов, которые рассматривают чипы как «черные ящики», новая симуляция учитывает физические свойства материалов, геометрию резонаторов и размещение всех контактов. Это важно, так как разработка квантового оборудования требует значительных затрат, и любые ошибки в проектировании могут привести к утрате времени и денег. С помощью такого детального моделирования можно выявлять потенциальные проблемы, такие как нежелательные электромагнитные наводки, еще до изготовления чипа.
Следующий шаг в работе ученых — создание физического образца разработанного чипа. Это позволит сравнить результаты его работы с полученными в ходе симуляции и подтвердить точность моделей. Ожидается, что результаты эксперимента приведут к созданию более мощных и надежных квантовых компьютеров нового поколения.
📅 25-02-2026, 08:51
