IBM, Oak Ridge National Lab и AMD запускают платформу квантово-классического совместного проектирования для продвинутой коррекции квантовых ошибок

Tendela Briefing · 5 Nov 2026 · 14:05 UTC

Image: IBM · Source

IBM, лаборатория Oak Ridge National Laboratory и AMD представили новую платформу совместного проектирования, интегрирующую квантовый процессор IBM Quantum Nighthawk с 120 кубитами и высокопроизводительную систему Umbra на базе AMD из ORNL, чтобы ускорить исследования коррекции квантовых ошибок и достичь устойчивых квантовых вычислений к 2028 году.

IBM, Oak Ridge National Laboratory (ORNL) и AMD представили новую платформу совместного проектирования, которая тесно интегрирует квантовые вычисления с классическими высокопроизводительными вычислениями для продвижения коррекции квантовых ошибок — критического шага на пути к практическим и надежным квантовым компьютерам. Эта совместная инициатива соответствует миссии Quantum Genesis Министерства энергетики США, которая стремится создать научно значимый квантовый компьютер к 2028 году.

Платформа совместно размещает передовой процессор IBM Quantum Nighthawk с 120 программируемыми кубитами — крупнейший квантовый процессор IBM на сегодняшний день — вместе с высокопроизводительной вычислительной системой Umbra ORNL. Umbra работает на графических процессорах AMD Instinct MI355X и процессорах AMD EPYC пятого поколения, обеспечивая классическую вычислительную инфраструктуру, необходимую для поддержки исследований коррекции ошибок через оптимизацию декодирования и оркестровку программного обеспечения.

Коррекция квантовых ошибок необходима для преодоления подверженности квантовой информации шумам и ошибкам, что позволяет квантовым системам надежно выполнять сложные и значимые вычисления. Предыдущие достижения продемонстрировали методы защиты квантовой информации и получение квантового преимущества над классическими методами, однако масштабирование этих технологий критически зависит от беспрепятственной квантово-классической интеграции, которую обеспечивает новая платформа.

Процессор IBM Quantum Nighthawk оснащен такими продвинутыми функциями, как квадратное решетчатое соединение и независимые высокоскоростные возможности сброса кубитов, позволяющими выполнять более 100 000 схем в секунду — в 25 раз быстрее по сравнению с предшественником, IBM Quantum Heron. Эти характеристики обеспечивают более точные и масштабные квантовые вычисления с использованием схем, насчитывающих тысячи вентилей, что важно для тестирования протоколов коррекции ошибок.

Используя эту интеграцию, исследователи могут изучать конкатенированные коды, пространственно-временные коды, декодеры, учитывающие особенности алгоритмов, и оптимизацию схем с учетом аппаратного обеспечения в едином квантово-классическом стеке. Этот подход также интегрирован с Вычислительным центром Oak Ridge Leadership Computing Facility ORNL, способствуя комплексному развитию квантовых технологий, искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений.

Непрерывные достижения IBM, включая демонстрации с использованием до 70 логических кубитов и более 400 «тяжелых» операций, подчеркивают необходимость примерно 230-кратного увеличения количества тяжелых операций, чтобы достичь цели DOE на 2028 год: 100 логических кубитов, выполняющих 100 000 тяжелых операций. Классические вычислительные ресурсы платформы наряду с квантовым оборудованием ожидаются для ускорения этого процесса масштабирования.

Сотрудничество основано на существующих партнёрствах между IBM, ORNL и AMD, включая совместные исследования квантово-классических симуляций и эффективных алгоритмов декодирования квантовых ошибок для GPU AMD. Новая платформа представляет стратегический шаг к будущему квантовому компьютеру IBM Quantum Starling с устойчивостью к ошибкам и появлению гибридных архитектур суперкомпьютеров, сочетающих квантовые и классические вычисления.

Благодаря запуску IBM, ORNL и AMD занимают ведущее место в области исследований квантовых вычислений, предоставляя важные инструменты и инфраструктуру для создания масштабируемых, устойчивых к ошибкам квантовых машин, способных решать сложные научные задачи, недоступные для классических систем.