IBM, Oak Ridge Kansallinen Laboratorio ja AMD Julkaisevat Kvantti-Luokan Yhteissuunnittelualustan Edistyneeseen Kvanttivirheenkorjaukseen

Tendela Briefing · 5 Nov 2026 · 14:05 UTC

Kuva: IBM · Lähde

IBM, Oak Ridge Kansallinen Laboratorio ja AMD ovat lanseeranneet uuden yhteissuunnittelualustan, joka yhdistää IBM:n 120-kuanttipiirin Quantum Nighthawk -prosessorin ORNL:n AMD-tehoisen Umbra HPC -järjestelmän kanssa kvanttivirheenkorjauksen tutkimuksen vauhdittamiseksi, tavoitteena virheenkestävä kvanttilaskenta vuoteen 2028 mennessä.

IBM, Oak Ridge Kansallinen Laboratorio (ORNL) ja AMD ovat esitellet uuden yhteissuunnittelualustan, joka yhdistää tiiviisti kvanttilaskennan ja perinteisen korkean suorituskyvyn laskennan edistääkseen kvanttivirheenkorjausta – kriittistä vaihetta kohti käytännöllisiä ja luotettavia kvanttitietokoneita. Tämä yhteistyö tukee Yhdysvaltain energiaministeriön Quantum Genesis -hanketta, jonka tavoitteena on toteuttaa tieteellisesti merkittävä kvanttitietokone vuoteen 2028 mennessä.

Alusta yhdistää IBM:n huipputeknologian Quantum Nighthawk -prosessorin, joka sisältää 120 ohjelmoitavaa kubittia – yhtiön suurimman tähän asti valmistetun kvanttisuorittimen – ORNL:n Umbra-korkean suorituskyvyn tietojenkäsittelyjärjestelmään. Umbra käyttää AMD Instinct MI355X -grafiikkaprosessoreita ja 5. sukupolven AMD EPYC -suorittimia tarjoten perinteisen laskentainfrastruktuurin, joka tukee virheenkorjaustutkimusta dekoodauksen optimoinnin ja ohjelmisto-organisaation avulla.

Kvanttivirheenkorjaus on välttämätön, jotta kvanttijärjestelmät voivat suojautua melulta ja virheiltä ja siten suorittaa monimutkaisia ja merkityksellisiä laskelmia luotettavasti. Aiemmat edistysaskeleet ovat osoittaneet virheenkorjausmenetelmien kyvyn suojata kvanttitietoa ja saavuttaa kvantillinen etu klassisiin menetelmiin nähden, mutta näiden tekniikoiden laajentaminen riippuu olennaisesti saumattomasta kvantti-luokan integraatiosta, jota uusi alusta mahdollistaa.

IBM Quantum Nighthawk -prosessori sisältää kehittyneitä ominaisuuksia, kuten neliömatriisin kaltaisen kytkentärakenteen ja itsenäisen nopean kubittien nollauksen, minkä ansiosta se pystyy suorittamaan yli 100 000 piirikomennusta sekunnissa – 25 kertaa nopeammin kuin edeltäjänsä IBM Quantum Heron. Nämä ominaisuudet mahdollistavat tarkemmat ja laajamittaiset kvanttilaskelmat, joissa on tuhansia portteja, mikä on ratkaisevaa virheenkorjausprotokollien testaamisessa.

Hyödyntämällä tätä integraatiota tutkijat voivat tutkia ketjutettuja koodeja, aika-avaruuskoodeja, algoritmitietoisia dekoodereita ja laitteistotietoisia piirikaavioiden optimointeja yhtenäisessä kvantti-luokan pinojärjestelmässä. Tämä lähestymistapa integroituu myös ORNL:n Oak Ridge Leadership Computing Facility -tietokeskukseen, edistäen kokonaisvaltaista kvantti-, tekoäly- ja korkean suorituskyvyn laskentateknologioiden kehitystä.

IBM:n jatkuvat saavutukset, mukaan lukien demonstraatiot jopa 70 loogisella kubitilla ja yli 400 vaikealla operaatiolla, korostavat noin 230-kertaista vaikeiden operaatioiden kasvua DOE:n vuoden 2028 tavoitteeseen – 100 loogista kubittia, joka suorittaa 100 000 vaikeaa operaatiota – pääsemiseksi. Alustan perinteinen laskentateho kvanttiohjelmiston rinnalla odotetaan nopeuttavan tämän laajennusprosessin etenemistä.

Yhteistyö rakentuu olemassa olevien IBM:n, ORNL:n ja AMD:n kumppanuuksien päälle, mukaan lukien yhteiset tutkimukset kvantti-luokan simuloinneissa ja tehokkaissa kvanttivirheiden dekoodausalgoritmeissa AMD:n grafiikkaprosessoreille. Uusi alusta edustaa strategista askelta kohti IBM:n tulevaa IBM Quantum Starling -virheenkestävää kvanttitietokonetta ja hybridien supertietokonearkkitehtuurien syntyä, jotka yhdistävät kvantti- ja perinteisen käsittelyn.

Tämän julkaisutapahtuman myötä IBM, ORNL ja AMD asettavat itsensä kvanttilaskennan tutkimuksen eturintamaan tarjoten tärkeitä työkaluja ja infrastruktuuria skaalautuvien, virheenkestävien kvanttikoneiden kehittämiseen, jotka pystyvät ratkaisemaan monimutkaisia tieteellisiä haasteita, jotka ovat perinteisille tietokoneille saavutettamattomia.