مختبر لورانس ليفرمور الوطني يطوّر أداة جدولة "Fluence" لخفض تكلفة الحوسبة الكمومية بمقدار 70 ضعفًا

أخبار ar.wedoany.com، طوّر باحثون في مختبر لورانس ليفرمور الوطني (Lawrence Livermore National Laboratory) إضافة جدولة لنظام Kubernetes تُدعى "Fluence"، تهدف إلى خفض تكاليف سير العمل الهجين بين الحوسبة الكمومية والتقليدية. من خلال اختيار أجهزة الكمومية الأقل تكلفة أو الأقصر في قوائم الانتظار على منصات مثل AWS Braket، تمكنت Fluence من خفض متوسط تكلفة التشغيل الواحد بنحو 70 ضعفًا، وتقليص وقت الحصول على النتائج من عدة ساعات إلى أقل من دقيقة واحدة.

التحدي الأساسي الذي تعالجه Fluence هو "مشكلة قائمتي الانتظار" في سير العمل الهجين بين الحوسبة الكمومية والتقليدية، والتي تتطلب التنسيق بين قائمة انتظار الكتلة التقليدية وقائمة انتظار المعالج الكمومي البعيد (QPU)، مما يؤدي إلى تأخيرات كبيرة في التزامن وهدر في الموارد. قاد الفريق، بقيادة فانيسا سوشات ودانيال ميلروي، تطوير بديل تزامني يعمل على تقليل وقت خمول خيوط العمل بنحو 5 أضعاف في ظل قوائم انتظار قصيرة للأجهزة، وعندما تمتد قوائم الانتظار إلى عدة ساعات، ينخفض وقت الخمول بعدة مراتب حجمية.

تم تطوير Fluence استنادًا إلى أداة الجدولة القائمة على الرسوم البيانية Fluxion، حيث تعمل ميزة التجميع الذري على القضاء بشكل أساسي على هدر وقت العقدة الناتج عن التجميع الجزئي، مما يضمن عدم بقاء موارد الحوسبة التقليدية خاملة أثناء انتظار إنجاز المهام الكمومية. تستطيع Fluence إضافة قدرات الوعي الكمومي إلى أدوات الجدولة السحابية الأصلية دون الحاجة إلى تعديل حاويات المستخدم، مما يبسط دمج الموارد الكمومية في بيئات الحوسبة عالية الأداء (HPC) الحالية.

يشير فريق البحث إلى أن طبيعة الجهاز الكمومي (محلي، بعيد، أو مملوك للمؤسسة) لا تؤثر على قدرة Fluence على التكيف، لكن الأجهزة المملوكة للمؤسسة تكون عادةً أسهل في التحكم نظرًا لشفافيتها الأعلى في الجدولة. يمثل هذا الإنجاز حلاً عمليًا لتحسين كفاءة وإمكانية الوصول إلى سير العمل الهجين بين الحوسبة الكمومية والتقليدية، مما يعزز دمج وحدات المعالجة الكمومية بشكل أكثر فعالية في البنية التحتية الحاسوبية الحالية.