IBM, Oak Ridge National Lab ja AMD käivitavad kvant-klassikalise koostöö platvormi täiustatud kvantveaparanduseks

Pilt: IBM · Allikas

IBM, Oak Ridge National Laboratory ja AMD on tutvustanud uut koostööplatvormi, mis integreerib IBM 120-kuubilise Quantum Nighthawk protsessori ORNL-i AMD-toega Umbra HPC süsteemiga, kiirendamaks kvantveaparanduse uurimist, eesmärgiga saavutada vigadekindel kvantarvutus aastaks 2028.

IBM, Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ja AMD on avalikustanud uue koostööplatvormi, mis tihedalt ühendab kvantarvutuse klassikalise suure jõudlusega arvutusega, et edendada kvantveaparandust – olulist sammu praktiliste ja usaldusväärsete kvantarvutite suunas. See koostööprojekt on kooskõlas USA Energeetikaministeeriumi Quantum Genesis Missioni missiooniga, mille eesmärk on teaduslikult tähendusliku kvantarvuti realiseerimine aastaks 2028.

Platvorm koondab IBM tipptasemel Quantum Nighthawk protsessori, mis pakub 120 programmeeritavat kuubi – ettevõtte seni suurim kvantprotsessor –, ORNL-i Umbra suure jõudlusega arvutussüsteemiga. Umbra põhineb AMD Instinct MI355X graafikaprotsessoritel ja 5. põlvkonna AMD EPYC protsessoritel, pakkudes klassikalise arvutuse infrastruktuuri, mis toetab veaparanduse uurimist dekodeerimise optimeerimise ja tarkvaralise orkestreerimise kaudu.

Kvantveaparandus on oluline kvantinfo mürale ja vigadele vastupidavaks muutmiseks, võimaldades kvantsüsteemidel usaldusväärselt täita keerukaid ja tähenduslikke arvutusi. Varem on saavutatud veaparandustehnikaid, mis kaitsevad kvantinformatsiooni ja võimaldavad kvantilist eelist klassikaliste meetodite ees, kuid nende meetodite skaleerimine sõltub oluliselt sujuvast kvant-klassikalise integratsioonist, mida see platvorm võimaldab.

IBM Quantum Nighthawk protsessor sisaldab edukaid omadusi, nagu ruudukujuline võrgustiku paigutus ja iseseisev kõrge sagedusega kuubi lähtestusvõime, võimaldades täita üle 100 000 tsükli sekundis – 25 korda kiiremini kui eelmine IBM Quantum Heron. Need omadused võimaldavad täpsemaid ja suuremahulisi kvantarvutusi tuhandete lülitustega ahelates, mis on kriitilised veaparandusprotokollide testimiseks.

Seda integratsiooni kasutades saavad teadlased uurida ühendatud koode, ruumi-ja aja koode, algoritmi-teadlikke dekoodereid ja riistvarateadlikke ahelate optimeerimisi ühtse kvant-klassikalise virna sees. See lähenemine on integreeritud ka ORNL-i Oak Ridge Leadership Computing Facility teadusasutusega, soodustades kvant-, tehisintellekti ja suure jõudlusega arvutustehnoloogiate terviklikku arendust.

IBM-i pidev areng, sealhulgas demonstratsioonid kuni 70 loogilise kuubiga ja üle 400 keeruka operatsiooniga, rõhutavad vajadust ligi 230-kordse keerukuse tõusu järele DOE 2028. aasta sihi täitmiseks, milleks on 100 loogilist kuubi, mis käitavad 100 000 keerukat operatsiooni. Platvormi klassikalise arvutuse ressursid koos kvantseadmetega kiirendavad selle suurendamise protsessi.

Koostöö põhineb IBM, ORNL ja AMD olemasolevatel partnerlustel, sealhulgas ühistel uurimistöödel kvant-klassikalistes simulatsioonides ja tõhusates kvantveaparanduse dekodeerimise algoritmides AMD GPUde jaoks. Uus platvorm on strateegiline samm IBM tulevase IBM Quantum Starling vigadekindla kvantarvuti suunas ning hübriidsete superarvutusarhitektuuride tekkeks, mis ühendavad kvant- ja klassikalise töötluse.

Selle lansseerimisega asuvad IBM, ORNL ja AMD kvantarvutusuuringute esirinda, pakkudes olulisi tööriistu ja infrastruktuuri skaleeritavate, vigadekindlate kvantmasinate loomisel, mis suudavad lahendada keerukaid teaduslikke väljakutseid, mis on väljaspool klassikalise arvutuse suutlikkust.

▶ All press releases — Vaata videot ↗