Китайские исследователи продемонстрировали масштабирование нейросетевых квантовых состояний (NNQS) на новейшем суперкомпьютере Sunway, использовав 37 миллионов процессорных ядер. Система достигла 92% сильного масштабирования и 98% слабого масштабирования, что показывает практически идеальную синхронизацию алгоритма и аппаратуры.
Суперкомпьютер «New Sunway» (также известный как Oceanlite) построен на чипах SW26010-Pro и способен выполнять эксафлопсные вычисления — около миллиарда миллиардов операций в секунду. Архитектура системы использует локальную память вместо кеша, что обеспечивает детальный контроль над данными через десятки тысяч чипов, объединенных в систему с более чем 40 миллионами ядер.
Основная сложность заключается в том, что для симуляции квантового состояния молекулы требуется генерировать огромное количество случайных выборок из волновой функции и вычислять «локальную энергию» для каждой. Команда Sunway создала специальную параллельную архитектуру NNQS-Transformer, где управляющие ядра обрабатывают коммуникации, а вычислительные ядра выполняют математические операции в локальной памяти.
Предыдущие модели NNQS могли обрабатывать только крошечные молекулярные системы, но новая реализация симулировала структуры до 120 спиновых орбиталей — базовых единиц, описывающих расположение электронов на энергетических уровнях атомов. Это показывает, что нейросети теперь могут решать квантовые задачи, достаточно большие для реальной химии.
Работа демонстрирует потенциальный мост между классическими и квантовыми вычислениями. Если методы NNQS продолжат масштабироваться, эксафлопсные суперкомпьютеры могут стать практичным инструментом для открытия новых материалов и лекарств задолго до появления полезных квантовых процессоров. Следующий вызов — управление потоками данных: миллионы процессорных ядер должны постоянно обмениваться огромными объемами информации, что потребует еще более быстрых систем хранения и сетей.
Источник новости: www.vastdata.com
Источник обложки: Microsoft