Впрочем, через некоторое время начинает казаться, что все эти проблемы техпрогресса, как моральные, так и технические, находятся настолько далеко от нашей рутинной действительности, что частенько продолжают восприиматься как главы фантастического романа. Однако в мире есть люди, которые убеждают в обратном. Квантовый компьютинг, как недавно выяснили старшие научные сотрудники НИИЯФ МГУ имени М.В.Ломоносова Владимир Померанцев и Ольга Рубцова, вполне доступен для ученых с обыкновенным персональным компьютером, оснащенным приличным внешним GPU. Работая под руководством профессора Владимира Кукулина, ученым Померанцеву и Рубцовой удалось доказать, что можно успешно решать уравнения высшей сложности, относящиеся к такой головокружительной дисциплине, как квантовая механика, без обязательного наличия дорогого и сложного суперкомпьютера.
Говорит профессор Владимир Кукулин:
«Наш новый метод позволяет не только не прибегать к услугам специализированных решений, но и значительно увеличивать эффективность вычислений. Возможно, поначалу такие данные могут показаться очень странными, но то, мы делаем на обычном компьютере за четверть часа, наши западные коллеги еле успевают за 2-3 дня, при этом используя очень дорогие решения. Нам удалось заинтересовать научную общественность. Например, один из ученых, работавших над похожими задачами в лаборатории Бохумского университета, делал все необходимые расчёты на одном из самых больших в мире и уж точно самом мощном компьютере Германии, построенном на передовой архитектуре BLUE GENE. Так вот, мы специально сравнивали с ним скорость и продуктивность работы наших лабораторий. То, что его группа делала за пару-тройку дней, нам удавалось сделать за пятнадцать минут, не потратив при этом лишней копейки».
По словам профессора, CPU и GPU, которым сегодня больше пяти лет, могут подойти для работы над уравнениями квантовой механики, однако лишь до определенного этапа. Мощности обыкновенных бытовых устройств не хватает для выстраивания и моделирования сложнейших схем взаимодействий частиц. Тем более вряд ли технические характеристики даже игровых компьютеров смогли бы обеспечить необходимой мощью ученых, работающих над уравнениями, впервые сформулированными в 60-х годах прошедшего века российским математиком Людвигом Фаддеевым, который фактически предложил миру аналог теории трех тел Ньютона, изложенной в среде квантовой механики. Уравнения описывают процесс рассеивания квантов, и чтобы решить эти задачи вполне реалистических взаимодействий смещающихся частиц, названных «физикой малочастичных систем», понадобилась вся мощь супер-пупер навороченных компов, которые появились у ученых только в последнее время.
Но прогресс не стоит на месте, и группа из НИИЯФ МГУ вполне в курсе этой парадигмы, которая, кстати говоря, оказалась очень верной для решаемого круга задач. После того, как был приобретен свежий GPU от Nvidia, все ситуация изменилась в самом полном смысле этого слова. Профессор Кукулин убежден, что опыт группы, как говорится, другим наука, и создание на базе современного графического процессора рабочей станции, способной вычислять до 260 миллионов сложных двойных интегралов за время чуть более трех секунд, - прекрасный пример общеизвестной истины, что выход можно найти всегда, было бы желание. Сотрудники НИИЯФ МГУ имени М.В.Ломоносова поставили перед собой очень серьезную задачу, однако им удалось блестяще с ней справится. Главной трудностью, как объяснили старшие научные сотрудники Владимир Померанцев и Ольга Рубцова, был кампьютинг огромной двухмерной таблицы, представляющую собой «ядро» интеграла и включающую в себя невероятное количество строк и столбцов. В свою очередь каждый элемент этой таблицы- результат очень сложных вычислений. И вот всю эту сложнейшую структуру из десятка миллиардов пикселей необходимо было вывести на экран в качестве модели. Что и было сделано. Напомню, что ученым из НИИЯФ МГУ имени М.В.Ломоносова удалось это сделать при помощи графического процессора Nvidia, стоимость которого не превышает 500 долларов США, пакета программ от Nvidia и софта, который ученые написали под новую машину самостоятельно.
Столь необычное решение проблемы компьютинга открывает совершенно новые возможности для применения методов анализа ядерных, а также химических реакций. Оно также вполне подойдет для ученых, занимающихся проблемами физики плазмы, решениями задач электродинамики, геофизики и медицины.
«У нас есть задумка, хотим организовать что-то вроде обучающих курсов, чтобы ученые из институтов, находящихся на периферии и не имеющие возможности обсчитывать свои задачи на супермашинах, смогли бы внедрить наш метод и таким образом сэкономить значительное количество сил, времени и, конечно же, денег» - добавил профессор Кукулин.