Sintesi del progetto
SMART HPC-QC ha sviluppato un middleware pensato per coordinare in modo intelligente risorse di calcolo tradizionali e dispositivi quantistici. Il progetto ha definito l’interazione tra HPC e QPU e ha introdotto un approccio che consente di gestire in modo dinamico carichi ibridi, ottimizzando l’uso di risorse rare come i processori quantistici. L’iniziativa si inserisce nel percorso europeo che mira all’integrazione fisica dei sistemi quantistici nei principali centri di supercalcolo.
Obiettivi
Progettare un’interfaccia indipendente dall’hardware, rendere possibile la schedulazione congiunta di risorse classiche e quantistiche e offrire strumenti per affrontare la scarsità dei QPU, rendendo più efficiente la gestione dei carichi di lavoro ibridi.
Problemi e necessità
Con l’aumento dei dispositivi quantistici installati nei centri HPC, l’integrazione operativa resta complessa. Le QPU sono risorse limitate e costose. Senza strumenti adeguati, diventano difficili da allocare e orchestrare per applicazioni scientifiche che richiedono l’uso combinato di calcolo classico e quantistico.
Soluzioni sviluppate
Il progetto ha proposto un metodo basato sulla ‘flessibilità’ dei carichi di lavoro: le risorse HPC vengono rilasciate durante l’esecuzione dei compiti quantistici e riassegnate al loro completamento. Sperimentazioni condotte su applicazioni ibride hanno mostrato miglioramenti significativi nell’utilizzo delle risorse. Sono state inoltre adattate librerie esistenti per il calcolo dinamico, estendendo l’uso ai contesti quantistici.
Benefici e ricadute
SMART HPC-QC fornisce un modello replicabile che aiuta a evitare sprechi di capacità computazionale, ampliando l’accesso alle tecnologie quantistiche. I primi beneficiari sono i ricercatori che utilizzano le infrastrutture HPC, che potranno sfruttare meglio sia i sistemi tradizionali sia i nuovi acceleratori quantistici.
Settori che possono beneficiare
Il progetto interessa in modo diretto il dominio Quantum Computing, con ricadute per il Software, il Calcolo e Infrastrutture di Storage e in prospettiva nella Ricerca Fondamentale, dove l’uso combinato di HPC e QPU diventa essenziale per applicazioni scientifiche sempre più complesse.
