کس طرح AI، کوانٹم، اور کلاسیکل کمپیوٹنگ سپر کمپیوٹرز کو نئی شکل دے رہے ہیں۔

(ڈین ٹرائی) - جیک ڈونگرا، جسے "سپر کمپیوٹرز اور سائنسی سافٹ ویئر کا باپ" کہا جاتا ہے، نے ابھی ابھی اعلیٰ کارکردگی والے کمپیوٹنگ کے لیے ایک امید افزا مستقبل کا خاکہ پیش کیا ہے۔

2021 کے ٹورنگ ایوارڈ یافتہ (جسے کمپیوٹنگ کا نوبل انعام بھی کہا جاتا ہے) اور ٹاپ 500 لسٹ کے بانیوں میں سے ایک کے طور پر، جو دنیا کے سب سے طاقتور سپر کمپیوٹرز کی درجہ بندی کرتا ہے، سپر کمپیوٹنگ کے مستقبل کے بارے میں ڈونگرا کے خیالات سائنسی برادری اور بڑے پیمانے پر صنعت دونوں کے لیے اہم رہنما ہیں۔

ہائبرڈ کمپیوٹرز - مستقبل کے لیے حل

ڈونگرا کے مطابق، سپر کمپیوٹرز کی اگلی نسل محض روایتی ہارڈویئر اپ گریڈ نہیں ہوگی، بلکہ کوانٹم ٹیکنالوجی اور مصنوعی ذہانت (AI) کے ساتھ کلاسیکی کمپیوٹنگ سسٹمز کا ایک ہوشیار امتزاج ہوگا۔

یہ مور کے قانون کی موجودہ حدود پر قابو پانے کے لیے ایک فیصلہ کن قدم سمجھا جاتا ہے، جب ٹرانزسٹر منیٹورائزیشن تقریباً ایک جسمانی رکاوٹ تک پہنچ چکی ہے۔

ڈونگرا اس بات پر زور دیتا ہے کہ سپر کمپیوٹنگ کا مستقبل کلاسیکی نظاموں کو مکمل طور پر کوانٹم کمپیوٹرز سے تبدیل کرنے میں نہیں ہے، بلکہ دونوں کے ہم آہنگ امتزاج میں ہے۔

وہ اس ہائبرڈ سسٹم کو ایک کثیر پرتوں والی کمپیوٹنگ مشین کے طور پر بیان کرتا ہے، جہاں ہر جزو اپنی خصوصیات کے مطابق بہترین کام انجام دے گا۔

ڈونگرا کے وژن میں، کوانٹم پروسیسرز (QPUs) پیچیدہ اصلاحی مسائل کے لیے "خصوصی سرعت کار" کے طور پر کام کریں گے، خاص طور پر نئی ادویات یا مواد کو دریافت کرنے کے لیے مالیکیولر سمیلیشنز میں۔

یہ مسائل تیزی سے پیچیدہ ہیں، جو انہیں آج کے طاقتور ترین سپر کمپیوٹرز کے لیے بھی ناقابل حل بناتے ہیں۔ تاہم، کوانٹم کمپیوٹرز، جو کوانٹم سپرپوزیشن اور الجھنے کے اثرات سے فائدہ اٹھا سکتے ہیں، انہیں زیادہ مؤثر طریقے سے سنبھال سکتے ہیں۔

دریں اثنا، روایتی CPUs اور GPUs کمپیوٹنگ کے اہم کاموں، بڑے ڈیٹا پر کارروائی اور AI الگورتھم کو انجام دینا جاری رکھیں گے۔ محنت کی یہ معقول تقسیم نہ صرف کارکردگی کو بہتر بناتی ہے بلکہ ہر قسم کے پروسیسر کی طاقت سے زیادہ سے زیادہ فائدہ اٹھانے میں بھی مدد کرتی ہے۔

ڈونگرا کے سب سے منفرد نقطہ نظر میں سے ایک مستقبل کے سپر کمپیوٹنگ سسٹم میں AI کا کردار ہے۔ وہ AI کو صرف ایک سپر کمپیوٹر پر چلنے والی ایپلی کیشن کے طور پر نہیں دیکھتا ہے، بلکہ اس "گلو" کے طور پر دیکھتا ہے جو پورے نظام کو جوڑتا اور مربوط کرتا ہے۔

جیک ڈونگرا ہائی پرفارمنس کمپیوٹنگ میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے (تصویر: امریکی محکمہ توانائی)۔

Dongarra کے مطابق، AI حقیقی وقت میں سپر کمپیوٹرز کو بہتر بنائے گا، وسائل کو ذہانت سے مختص کرنے کے لیے پیشین گوئی کرنے والی ماڈلنگ کی تکنیکوں کا استعمال کر کے۔ سسٹم خود بخود فیصلہ کرنے کے قابل ہو جائے گا کہ کلاسیکل پروسیسرز کو کب استعمال کرنا ہے، کب QPUs پر جانا ہے، اور بہترین کارکردگی کے لیے ان کو کیسے مربوط کرنا ہے۔

اس وژن کو بہت سے اہم منصوبوں کے ذریعے پورا کیا جا رہا ہے۔

سیمی کنڈکٹر دیو Nvidia اور Quantum Machines نے ابھی DGX کوانٹم سسٹم متعارف کرایا ہے، صرف چند مائیکرو سیکنڈز میں ایک کوانٹم کنٹرولر کو AI سپرچپ کے ساتھ مضبوطی سے جوڑتا ہے۔

یہ نظام ریئل ٹائم کوانٹم غلطی کی اصلاح اور AI پر مبنی کوانٹم پروسیسر کیلیبریشن کو قابل بناتا ہے، جس سے ہائبرڈ کوانٹم کلاسیکل ایپلی کیشنز کے لیے نئے امکانات کھلتے ہیں۔

عالمی ٹیکنالوجی کی دوڑ میں نئے چیلنجز

ڈونگرا نے سپر کمپیوٹنگ انڈسٹری کو درپیش چیلنجوں پر بات کرنے سے بھی گریز نہیں کیا، جیسے تحقیقی فنڈ کی کمی اور بین الاقوامی مسابقتی دباؤ، خاص طور پر چین سے۔

اس شعبے میں چین کی حالیہ پیشرفت، جیسا کہ جیوزانگ کوانٹم کمپیوٹر جو کہ انتہائی طاقتور سپر کمپیوٹر سے 180 ملین گنا زیادہ تیزی سے کام انجام دے سکتا ہے، یا 105 کیوبٹس کے ساتھ زوچونگزی 3.0 کوانٹم پروسیسر، نے مغربی ممالک کے لیے ایک جاگ اپ کال کی آواز دی ہے۔

چین کا جیوزانگ کوانٹم کمپیوٹر طاقتور ترین سپر کمپیوٹر سے 180 ملین گنا زیادہ تیزی سے کام انجام دے سکتا ہے (تصویر: سپیکٹرم)

سنگھوا یونیورسٹی (چین) کے ڈاکٹر لن گان کو اس سال کا جیک ڈونگرا ارلی کیرئیر ایوارڈ دینا HPC الگورتھم میں ان کی شراکت کے لیے جو کلاسیکل اور کوانٹم سسٹمز کو آپس میں ملاتا ہے اس ریس کی عالمی نوعیت کی مزید تصدیق کرتا ہے۔

ڈونگرا نے نارتھ امریکن آرٹیفیشل انٹیلی جنس (NAAI) جیسی تنظیموں کے ذریعے بین الاقوامی تعاون بڑھانے پر زور دیا، جس میں وہ حال ہی میں شامل ہوئے، تاکہ سپر کمپیوٹرز میں AI کے اخلاقی انضمام کو فروغ دیا جا سکے۔

ڈونگرا انسانی وسائل کی ترقی میں یکساں اہم چیلنجوں کی طرف اشارہ کرتے ہیں۔ AI، کوانٹم کمپیوٹنگ اور HPC میں بین الضابطہ مہارت کے ساتھ ہنر کی اب بھی بہت بڑی کمی ہے۔

اگرچہ ٹیکساس کوانٹم پروگرام جیسے اقدامات ٹیلنٹ پول کو بڑھا رہے ہیں، وسیع پیمانے پر تیاری ابھی بہت دور ہے۔

مزید برآں، AI، HPC، اور کوانٹم ٹیکنالوجیز کو متحد کام کے بہاؤ میں ضم کرنے کے لیے پیچیدہ انفراسٹرکچر کوآرڈینیشن کی ضرورت ہوتی ہے جو تعیناتی کو سست کر دیتی ہے۔ سائبرسیکیوریٹی کے مسائل بھی پیچیدہ ہیں کیونکہ ان ہائبرڈ سسٹم کو متعدد سمتوں سے نشانہ بنایا جا سکتا ہے۔

بریک تھرو ایپلی کیشنز کا انتظار ہے۔

ہائبرڈ سپر کمپیوٹنگ سسٹم کی صلاحیت صرف نظریاتی نہیں ہے۔ عملی ایپلی کیشنز تیز رفتاری سے تیار کی جا رہی ہیں، منشیات کی دریافت سے لے کر موسمیاتی ماڈلنگ تک، مالیاتی اصلاح سے لے کر جدید مواد کی ترقی تک۔

طبی میدان میں، ہائبرڈ نظام نئے دواسازی کے مرکبات کو زیادہ تیزی سے اور درست طریقے سے دریافت کرنے کے لیے پیچیدہ مالیکیولر رد عمل کی نقالی کر سکتے ہیں۔

موسمیاتی تبدیلی کے لیے، اعلیٰ ریزولیوشن پر عالمی آب و ہوا کے ماڈلز پر کارروائی کرنے کی صلاحیت سائنسدانوں کو موسم کے شدید واقعات کی بہتر پیشین گوئی اور جواب دینے میں مدد کرے گی۔

فنانس میں، کوانٹم آپٹیمائزیشن الگورتھم خطرے کے تجزیہ اور پورٹ فولیو مینجمنٹ میں انقلاب برپا کر سکتے ہیں۔ مواد کی تحقیق میں، غیر معمولی سطح پر جوہری ڈھانچے کی نقل کرنے کی صلاحیت سپر کنڈکٹنگ مواد، اعلی توانائی کی بیٹریاں، اور جدید مرکب دھاتوں کے لیے راہ ہموار کر سکتی ہے۔

اس وژن کو پورا کرنے کے لیے، ڈونگرا نے صحیح بنیادی ڈھانچے کی تعمیر کی اہمیت پر زور دیا۔ اس میں کلاسیکی کمپیوٹنگ وسائل کے ساتھ کوانٹم سرکٹس کو مربوط کرنے کے لیے نہ صرف جدید ہارڈ ویئر بلکہ مڈل ویئر بھی شامل ہے۔

جاپان کا ABCI-Q سپر کمپیوٹر (تصویر: Wccftech)۔

دنیا بھر کے سپر کمپیوٹنگ مراکز اس ہائبرڈ انفراسٹرکچر کو فعال طور پر تعینات کر رہے ہیں۔ جاپان کا گلوبل ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ سنٹر برائے Quantum-AI بزنس ٹیکنالوجی (G-QuAT) اپنے ABCI-Q سپر کمپیوٹر کے ساتھ 2,020 Nvidia H100 GPUs سے لیس، Fujitsu کے سپر کنڈکٹنگ کوانٹم پروسیسرز، QuEra کے نیوٹرل ایٹم پروسیسرز، اور OptQC کے فوٹونک پروسیسرز کے ساتھ مربوط ہے۔

اسی طرح، یورپ کے پروجیکٹس جیسے کہ جرمنی کے مشتری سپر کمپیوٹر، جاپان کے فوگاکو، اور پولینڈ کے PSNC نے کوانٹم کمپیوٹنگ ہارڈویئر کو مربوط کرنا شروع کر دیا ہے۔ مائیکروسافٹ اور ایٹم کمپیوٹنگ کے تعاون سے ابتدائی 50 منطقی کیوبٹس کے ساتھ Magne کوانٹم سپر کمپیوٹر بنانے کے منصوبوں کا ڈنمارک کا اعلان بھی اس عالمی رجحان کی عکاسی کرتا ہے۔

ایک نئے دور کے لیے تیار ہو جائیں جو شروع ہو رہا ہے۔

ڈونگرا نے پیش گوئی کی ہے کہ 2025-2030 کی مدت کوانٹم-AI ہائبرڈ ایپلی کیشنز کا ایک دھماکہ دیکھیں گے۔

ابتدائی استعمال کے معاملات میں منشیات کی دریافت کے لیے کوانٹم جنریٹو مخالف نیٹ ورکس، کوانٹم سب روٹینز کے ذریعے تقویت یافتہ کمک سیکھنے، اور حقیقی دنیا کے لاجسٹکس کے مسائل پر لاگو کوانٹم بہتر اصلاحی حل شامل ہوں گے۔

IBM، اپنے کوانٹم روڈ میپ کے ساتھ، اس سال اہم کامیابیاں حاصل کرنے کی توقع رکھتا ہے، جس سے کوانٹم ہارڈویئر کو اسکیلنگ کرنے میں سب سے بڑی رکاوٹیں دور ہوں گی۔

2026 تک، IBM کی کوکابورا چپ 4,158 کیوبٹس کا ایک نظام بنائے گی، جو کوانٹم کمپیوٹنگ کی صلاحیتوں میں ایک پیش رفت کا نشان بنائے گی۔

سپر کمپیوٹنگ کے مستقبل کے بارے میں جیک ڈونگرا کا وژن صرف ایک سائنسی پیشین گوئی نہیں ہے، بلکہ عمل کی دعوت بھی ہے۔ کلاسیکل، کوانٹم اور AI کمپیوٹنگ کا امتزاج کمپیوٹنگ کی بے مثال صلاحیتیں پیدا کرے گا، جس سے انسانیت کے سب سے بڑے چیلنجوں کو حل کرنے کا موقع ملے گا۔

جیسا کہ جیک ڈونگرا نے کہا ہے، ہم کمپیوٹنگ کے ایک نئے دور میں داخل ہو رہے ہیں جہاں کیا ممکن ہے اور کیا ممکن نہیں کے درمیان حدود کو مکمل طور پر نئے سرے سے متعین کیا جائے گا۔ سوال یہ نہیں ہے کہ ایسا ہوگا یا نہیں، بلکہ یہ ہے کہ کیا ہم اس پر قبضہ کرنے کے لیے تیار ہیں۔

ماخذ: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cach-ai-luong-tu-va-tinh-toan-co-dien-dinh-hinh-lai-sieu-may-tinh-20250807140924177.htm