Группа ученых из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли и Калифорнийского университета впервые детально воссоздала работу квантового микрочипа. Для этого на суперкомпьютере Perlmutter задействовали более 7 000 видеокарт NVIDIA — практически всю вычислительную мощность машины Национального центра научных вычислений США.
По словам экспертов, сложнейшие микрочипы моделируют виртуально, чтобы понять, как они будут работать, еще до создания реального прототипа. Это помогает заранее найти возможные «узкие места».
Для анализа использовали сложную модель ARTEMIS: 11 миллиардов ячеек сетки, миллион временных шагов всего за семь часов. Благодаря этому команда протестировала три варианта схемы чипа за сутки — такого уровня проработки не было раньше ни у кого.
«Обычно чипы моделируют как черный ящик — иначе мощностей не хватит. Мы же смогли „увидеть“ реальную структуру и работу устройства», — объясняет представитель исследователей Энди Нонака.
Детализация исключительная: расчет учитывает материалы, топологию, вид проводников из разных металлов, форму и размеры резонаторов. А главное — имитирует каждый аспект лабораторного эксперимента.
Следующий шаг — еще более точные симуляции, чтобы количественно оценить работу квбитов и их взаимодействие внутри схемы. Потом — проверка на реальном чипе, когда тот будет изготовлен. Работа поможет создавать более совершенные чипы, которые можно использовать для расширения различных важных исследований, считают специалисты.
