IBM, Oak Ridge Nacionalinė Laboratorija ir AMD Pradeda Kvantinės ir Klasikinės Kompiuterijos Ko-Dizaino Platformą Pažangiam Kvantiniam Klaidos Taisymui

Vaizdas: IBM · Šaltinis

IBM, Oak Ridge Nacionalinė Laboratorija ir AMD pristatė naują ko-dizaino platformą, integruojančią IBM 120 kubitų Quantum Nighthawk procesorių su ORNL AMD valdomu Umbra HPC sistemu, siekiant pagreitinti kvantinių klaidų taisymo tyrimus ir pasiekti patikimą kvantinį skaičiavimą iki 2028 metų.

IBM, Oak Ridge Nacionalinė Laboratorija (ORNL) ir AMD pristatė novatorišką ko-dizaino platformą, kuri glaudžiai integruoja kvantinį skaičiavimą su tradicine didelio našumo skaičiavimo įranga, siekiant pažengti kvantiniame klaidų taisyme – esminėje praktinių ir patikimų kvantinių kompiuterių kūrimo stadijoje. Šis bendradarbiavimas atitinka JAV Energetikos departamento Quantum Genesis Mission iniciatyvą, kuria siekiama iki 2028 metų sukurti moksliniu požiūriu reikšmingą kvantinį kompiuterį.

Platforma sujungia pažangiausią IBM Quantum Nighthawk procesorių, turintį 120 programuojamų kubitų – didžiausią IBM kvantinį procesorių iki šiol – su ORNL valdoma Umbra aukšto našumo kompiuterine sistema. Umbra naudoja AMD Instinct MI355X grafikos procesorius ir 5-os kartos AMD EPYC centrinio procesoriaus vienetus, tiekiant tradicinę kompiuterinę infrastruktūrą, reikalingą klaidų taisymo tyrimams per dekodavimo optimizavimą bei programinės įrangos koordinavimą.

Kvantinis klaidų taisymas yra būtinas įveikti kvantinės informacijos pažeidžiamumą triukšmui ir klaidoms, leidžiant kvantinėms sistemoms patikimai atlikti sudėtingus ir prasmingus skaičiavimus. Ankstesni pasiekimai įrodė klaidų taisymo metodų efektyvumą apsaugant kvantinę informaciją ir pasiekiant kvantinį pranašumą prieš klasikines technologijas, tačiau šių metodų mastelio didinimas yra priklausomas nuo sklandžios kvantinės ir klasikinės integracijos, kurią ši platforma ir suteikia.

IBM Quantum Nighthawk procesorius pasižymi pažangiomis funkcijomis, tokiomis kaip kvadratės tinklo ryšio schema bei nepriklausomo greito kubitų atstatymo galimybės, leidžiančiomis vykdyti virš 100 000 grandinių per sekundę – 25 kartus greičiau nei jo pirmtakas IBM Quantum Heron. Šie bruožai leidžia atlikti tikslesnius, plačios apimties kvantinius skaičiavimus su tūkstančiais vartų, kurie yra kritiškai svarbūs tikrinant klaidų taisymo protokolus.

Pasinaudojant šia integracija, mokslininkai gali tyrinėti konkatenuotus kodus, erdvės-laiko kodus, algoritmų suvokiančius dekoderius bei aparatūros pritaikytas grandinių optimizacijas vieningoje kvantinės ir klasikinės kompiuterijos sistemoje. Šis požiūris taip pat integruojasi su ORNL Oak Ridge Leadership Computing Facility, skatinant holistinį kvantinių, dirbtinio intelekto ir aukšto našumo skaičiavimo technologijų vystymą.

IBM tęstiniai pasiekimai, įskaitant demonstracijas su iki 70 loginiais kubitais ir daugiau nei 400 sunkiais veiksmais, pabrėžia reikalingą maždaug 230 kartų padidėjimą sunkios operacijų skaičiaus, siekiant įgyvendinti DOE 2028 metų tikslą – 100 loginų kubitų, vykdančių 100 000 sunkiai atliekamų operacijų. Platformos klasikinės kompiuterinės galimybės kartu su kvantine įranga turėtų paspartinti šį mastelio didinimo procesą.

Bendradarbiavimas remiasi jau esamais IBM, ORNL ir AMD partnerystės ryšiais, įskaitant bendrus tyrimus kvantinėje ir klasikinėje simuliacijoje bei efektyvių kvantinių klaidų dekodavimo algoritmų kūrimą AMD GPU platformoms. Naujoji platforma žymi strateginį žingsnį link IBM būsimųjų IBM Quantum Starling klaidų tolerantiškų kvantinių kompiuterių ir hibridinių superkompiuterių architektūrų, derinančių kvantinį ir tradicinį apdorojimą, atsiradimo.

Šiuo paleidimu IBM, ORNL ir AMD pozicionuoja save kaip kvantinės kompiuterijos tyrimų pirmūnus, teikdami svarbius įrankius ir infrastruktūrą siekiant sukurti mastelio didinamus, klaidoms atsparius kvantinius įrenginius, galinčius spręsti sudėtingas mokslo užduotis, neprieinamas klasikinėms technologijoms.

▶ All press releases — Žiūrėti vaizdo įrašą ↗