IBM, Oak Ridge National Lab un AMD uzsāk kvantu-klasiskās kopprojektēšanas platformu uzlabotai kvantu kļūdu korekcijai

Tendela Briefing · 5 Nov 2026 · 14:05 UTC

Attēls: IBM · Avots

IBM, Oak Ridge National Laboratory un AMD ir izveidojuši jaunu kopprojektēšanas platformu, kas integrē IBM 120 kvantu bitu Quantum Nighthawk procesoru ar ORNL AMD darbināmo Umbra HPC sistēmu, lai paātrinātu kvantu kļūdu korekcijas pētījumus, tiecoties pēc kļūdu noturīgas kvantu skaitļošanas līdz 2028. gadam.

IBM, Oak Ridge National Laboratory (ORNL) un AMD ir prezentējuši jaunu kopprojektēšanas platformu, kas cieši apvieno kvantu skaitļošanu ar klasiskās augstas sniegspējas skaitļošanas tehnoloģijām, lai attīstītu kvantu kļūdu korekciju – būtisku soli praktisku un uzticamu kvantu datoru virzienā. Šī sadarbība ir saskaņā ar ASV Enerģētikas departamenta Quantum Genesis Mission mērķi līdz 2028. gadam sasniegt zinātniski nozīmīgu kvantu datoru.

Platformā ir izvietots IBM jaunākās paaudzes Quantum Nighthawk procesors ar 120 programmējamām kvantu kubitiem – uzņēmuma līdz šim lielākais kvantu procesors – kopā ar ORNL Umbra augstas veiktspējas skaitļošanas sistēmu. Umbra sistēma darbojas ar AMD Instinct MI355X GPU un 5. paaudzes AMD EPYC CPU, nodrošinot klasiskās skaitļošanas infrastruktūru, kas nepieciešama kļūdu korekcijas pētījumiem, izmantojot dekodēšanas optimizāciju un programmatūras orkestrāciju.

Kvantu kļūdu korekcija ir būtiska, lai pārvarētu kvantu informācijas jutību pret traucējumiem un kļūdām, ļaujot kvantu sistēmām veikt sarežģītus un nozīmīgus aprēķinus uzticami. Iepriekšgūtie panākumi apliecinājuši kļūdu korekcijas metodes, kas aizsargā kvantu informāciju un ļauj sasniegt kvantu priekšrocības pār klasiskajām metodēm, taču šo metožu mērogošana būtiski balstās uz nevainojamu kvantu un klasiskās integrācijas nodrošināšanu, ko šī platforma atbalsta.

IBM Quantum Nighthawk procesors ietver modernās funkcijas, piemēram, kvadrātveida režģa savienojuma izkārtojumu un neatkarīgu ātras kubitu atiestatīšanas iespēju, kas ļauj izpildīt vairāk nekā 100 000 shēmas sekundē – 25 reizes ātrāk nekā tā priekšgājējs IBM Quantum Heron. Šīs īpašības ļauj veikt precīzākus un lielapjoma kvantu aprēķinus ar ķēdēm, kas satur tūkstošiem vārtu, būtiski testējot kļūdu korekcijas protokolus.

Izmantojot šo integrāciju, pētnieki var izpētīt savienoto kodu, telpisko-laika kodu, algoritmzinātāju dekoderus un aparatūras apzinātas ķēdes optimizācijas vienotā kvantu-klasiskā slānī. Šī pieeja arī integrējas ar ORNL Oak Ridge Leadership Computing Facility, veicinot kvantu, mākslīgā intelekta un augstas veiktspējas skaitļošanas tehnoloģiju holistisku attīstību.

IBM pastāvīgais progress, ieskaitot demonstrācijas ar līdz 70 loģiskajiem kubitiem un vairāk nekā 400 smagajām operācijām, uzsver nepieciešamību aptuveni 230 reižu palielināt smago operāciju skaitu, lai sasniegtu DOE 2028. gada mērķi – 100 loģiskos kubitus ar 100 000 smagām operācijām. Platformas klasiskās skaitļošanas resursi kopā ar kvantu aparatūru paredzēti, lai paātrinātu šīs mērogošanas procesu.

Sadarbība balstās uz esošajām partnerattiecībām starp IBM, ORNL un AMD, tostarp kopīgiem pētījumiem kvantu-klasisko simulāciju un efektīvu kvantu kļūdu kodēšanas algoritmu izstrādē AMD GPU. Jaunā platforma ir stratēģisks solis uz IBM nākotnes IBM Quantum Starling kļūdu noturīga kvantu datora izveidi un hibrīdu superdatoru arhitektūru rašanos, kas apvieno kvantu un klasisko apstrādi.

Ar šo palaišanu IBM, ORNL un AMD nostiprina savas pozīcijas kvantu skaitļošanas pētniecības priekšplānā, nodrošinot būtiskus rīkus un infrastruktūru, lai attīstītu mērogojamas, kļūdu noturīgas kvantu mašīnas, kas spēj risināt sarežģītas zinātniskas problēmas ārpus klasiskās sasniedzamības.