США намерены восстановить свое лидерство в гонке по разработке суперкомпьютеров. Американские ученые надеются увеличить в тысячу раз скорость самых мощных машин в мире. А пока мировой рейтинг 500 лучших суперкомпьютеров возглавляет китайская система Tianhe-1A мощностью 1 терафлопс. Создание Китаем самого быстрого компьютера в мире заставляет американские правительственные учреждения и компании задуматься о возвращении лидерства США на рынке технологий, которые являются ключевым инструментом в областях исследования климата, дизайна, а также военной обороны, пишет Wall Street Journal.
Американские ученые надеются обогнать китайских инженеров и обеспечить тысячекратное ускорение самых мощных машин, которые существуют на сегодняшний день.
Отметим, что в мировом рейтинге 500 лучших суперкомпьютеров, опубликованном 14 ноября на официальном сайте Международной организации ТОР-500, китайская система суперкомпьютеров Tianhe-1A мощностью 1 терафлопс впервые заняла первое место, сообщает китайская газета «Жэньминь жибао».
Суперкомпьютер  Tianhe-1A был создан Академией национальной обороны Китая в конце октября 2009 года и размещен в государственном центре математических расчетов экстра-класса в Тяньцзине. Согласно стандартному тесту, его быстрота достигает 2,57 петафлопс в секунду. Один петафлопс означает, что машина может совершать 1 квадриллион операций в секунду.
До появления Tianhe-1A мощностью свыше 1 Пфлопс обладали только три машины во всем мире – Jaguar Cray и Roadrunner производства IBM в США, а также китайская машина Nebulae. Кстати, последнему этим летом удалось занять вторую строчку в ТОП-10 наиболее мощных суперкомпьютеров мира. Это список составляется каждые два года.
Китайские ученые поклялись, что через пять лет они создадут машину с мощностью 50–100 петафлопс или квадриллион научных вычислений в секунду. А в пятилетку  2016–2020 годов в планах Китая выпустить машину мощностью 10 экзафлопс или квинтиллион операций в секунду.
Однако по количеству суперкомпьютеров Китай пока отстает. Так в список 500 самых быстрых компьютеров в мире входят 74 американских и 125 европейских  машин, при этом количество германских и французских машин составляет по 26 от каждой страны. В этот же список входят лишь 84 азиатские электронно-вычислительные машины. На долю Китая приходится 42 компьютера.
Что касается США, то лаборатории американского Министерства энергетики также нацелены на создание машин, мощность которых будет исчисляться в экзафлопсах. Сейчас инженеры этого университета используют суперкомпьютеры для моделирования взрыва ядерного оружия. Сотрудник Национальной лаборатории в Ок-Ридже Томас Зэчария оценивает финансирование такого амбициозного проекта в 4–5 млрд долларов.
Вместе с тем условия конкуренции ужесточились. Достижение следующего прыжка в технологии разработки суперкомпьютеров потребует создание системы с «целым миллиардом электронных мозгов». Помимо этого, параллельно необходимо сделать прорыв в программировании, чтобы можно было использовать будущий суперкомпьютер. Однако масштабное финансирование такого проекта может не найти поддержки в конгрессе со стороны республиканцев, которых беспокоит дефицит американского бюджета.
Но теоретически  такие компьютеры могли быть построены за счет наращивания новых компонентов на уже имеющиеся системы суперкомпьютеров. Но специалисты министерства энергетики США считают, что на обеспечение работы такого компьютера потребуется Гигаватт энергии,  а это эквивалентно мощности атомной электростанции. Основная проблема заключается в способности микропроцессоров сберегать энергию.
Отметим, что Россия также озаботилась созданием суперкомпьютера. На данный момент российские ученые близки к завершению создания машины производительностью 100 терафлопс, то есть 100 триллионов операций в секунду. Этот компьютер может быть создан даже в 2010 году, однако на завершение проекта требуется 65 миллионов рублей.
Как уверяют ученые, в российской машине используется принципиально новая архитектура, которая стоит гораздо дешевле импортных образцов и потребляет мало энергии. Российский суперкомпьютер будет использоваться для сложных вычислений в области обороны, аэродинамики.
Напомним, что в конце октября 2010 года стало известно, что группа физиков из России и США в ходе совместных работ создала квантовое устройство, позволяющее передавать информацию с помощью света. Данная разработка может приблизить создание квантовых компьютеров.
Основой нового устройства стал так называемый искусственный атом – структура, не существующая в природе, но схожая по своим свойствам с обычными атомами. Преимущество этих рукотворных объектов в том, что из-за своих больших размеров они сильнее взаимодействуют с электромагнитным излучением, что позволяет применять их в качестве основы для запоминающих устройств, передает РИА «Новости».
Искусственные атомы в силу своих свойств обладают «памятью» с длительным временем хранения – порядка секунды. Для логических элементов будущих компьютеров это достаточно большое время, поскольку операции с помощью таких квантовых объектов могут быть совершены за микросекунды, поясняют ученые.