IBM, Oak Ridge National Lab och AMD lanserar samdesignplattform för avancerad kvantfelrättning

Tendela Briefing · 5 Nov 2026 · 14:05 UTC

Bild: IBM · Källa

IBM, Oak Ridge National Laboratory och AMD har introducerat en ny samdesignplattform som integrerar IBMs 120-qubits Quantum Nighthawk-processor med ORNL:s AMD-drivna Umbra HPC-system för att påskynda forskning inom kvantfelrättning, med målet att uppnå feltoleranta kvantdatorer till 2028.

IBM, Oak Ridge National Laboratory (ORNL) och AMD har presenterat en ny samdesignplattform som tätt integrerar kvantdatorer med klassisk högpresterande datoranvändning för att främja kvantfelrättning, ett avgörande steg mot praktiska och pålitliga kvantdatorer. Detta samarbete ligger i linje med USA:s energidepartementets Quantum Genesis Mission, som syftar till att realisera en vetenskapligt relevant kvantdator till 2028.

Plattformen samlokaliserar IBMs toppmoderna IBM Quantum Nighthawk-processor, som har 120 programmerbara qubits — företagets största kvantprocessor hittills — med ORNL:s Umbra högpresterande datorsystem. Umbra drivs av AMD Instinct MI355X GPU:er och 5:e generationens AMD EPYC CPU:er, vilket tillhandahåller den klassiska beräkningsinfrastruktur som krävs för att stödja forskning inom felrättning genom avkodningsoptimering och mjukvaruorkestrering.

Kvantfelrättning är avgörande för att övervinna kvantinformationens känslighet för brus och fel, vilket möjliggör att kvantsystem kan utföra komplexa och meningsfulla beräkningar pålitligt. Tidigare framsteg har visat felrättningstekniker som skyddar kvantinformation och uppnår kvantfördelar jämfört med klassiska metoder, men att skala dessa tekniker är starkt beroende av sömlös integration av kvant och klassisk databehandling, något denna nya plattform möjliggör.

IBM Quantum Nighthawk-processorn innehåller avancerade funktioner såsom ett rutnätsformat kopplingslayout och oberoende högpresterande qubit-återställningsmöjligheter, vilket tillåter att över 100 000 kretsar per sekund kan köras — 25 gånger snabbare än föregångaren, IBM Quantum Heron. Dessa egenskaper möjliggör mer exakta, storskaliga kvantberäkningar med kretsar med tusentals grindar, vilket är viktigt för att testa protokoll för felrättning.

Genom att utnyttja denna integration kan forskare utforska kodningsmetoder som konkatenerade koder, rum-tid-koder, algoritmmedvetna avkodare och hårdvarumedvetna kretsoptimeringar inom en enhetlig kvant-klassisk stack. Detta tillvägagångssätt integreras också med ORNL:s Oak Ridge Leadership Computing Facility och främjar en helhetssyn på utvecklingen av kvant-, artificiell intelligens- och högpresterande datorteknologier.

IBMs pågående framsteg, inklusive demonstrationer med upp till 70 logiska qubits och över 400 hårda operationer, understryker behovet av en ungefär 230-faldig ökning av hårda operationer för att nå DOE:s mål 2028 om 100 logiska qubits som kör 100 000 hårda operationer. Plattformens klassiska datorresurser, tillsammans med kvantmaskinvaran, förväntas påskynda denna skalningsprocess.

Samarbetet bygger vidare på existerande partnerskap mellan IBM, ORNL och AMD, inklusive gemensam forskning inom kvant-klassiska simuleringar och effektiva kvantfelavkodningsalgoritmer för AMD GPU:er. Den nya plattformen utgör ett strategiskt steg mot IBMs framtida IBM Quantum Starling-feltoleranta kvantdator och framväxten av hybrida superdatorarkitekturer som kombinerar kvant- och klassisk databehandling.

Med denna lansering positionerar sig IBM, ORNL och AMD i framkant av kvantdatorforskningen och bidrar med viktiga verktyg och infrastruktur i strävan efter skalbara, feltoleranta kvantmaskiner som kan ta itu med komplexa vetenskapliga utmaningar bortom klassisk kapacitet.