Ок-Риджская национальная лаборатория (ORNL) теперь располагает системой для исследований квантовой коррекции ошибок, объединяющей квантовые процессоры IBM с высокопроизводительной вычислительной системой (HPC) на базе процессоров AMD.
Квантовый научный центр (QSC) при ORNL, финансируемый Министерством энергетики США (DoE), представил платформу совместного проектирования для квантовой коррекции ошибок, сочетающую квантовые технологии и HPC.
Хотя отказоустойчивые квантовые системы всегда кажутся находящимися на расстоянии не менее десяти лет, за последние несколько лет в области квантовой коррекции ошибок были достигнуты заметные успехи, отмечает ORNL. К ним относятся ранние демонстрации защиты квантовой информации от воздействия окружающей среды, которая может привести к потере хрупких квантовых состояний, необходимых для вычислений.
«Решение проблем квантовой коррекции ошибок имеет важное значение для превращения квантовых вычислений в практический инструмент для научных открытий, что является приоритетом для Ок-Риджской национальной лаборатории», — заявил директор QSC Трэвис Хамбл.
Джей Гамбетта, член IBM и директор IBM Research, отметил, что вопрос уже не в том, работает ли коррекция ошибок, а в том, как ускорить и оптимизировать ее для создания систем, которые ученые смогут использовать для решения сложных задач.
«Эта новая платформа совместного проектирования для квантовой коррекции ошибок позволяет нам оценивать различные подходы и определять масштабируемые архитектуры, программное обеспечение и рабочие процессы», — заявил он.
Новый инструмент ORNL объединяет IBM Quantum System Two, оснащенный новейшими квантовыми процессорами Nighthawk r2 на 120 кубитов, и Umbra — классическую HPC-систему на базе процессоров AMD 5-го поколения Epyc и ускорителей MI355X GPU.
По данным AMD, процессоры обеспечивают необходимую оркестрацию и производительность общего назначения для координации всех процессов, в то время как GPU ускоряют симуляцию, оптимизацию и параллельные научные вычисления, связанные с квантовыми нагрузками.
Система также включает AMD Versal SoC для обеспечения низколатентного управления, считывания и декодирования квантовой схемы.
ORNL заявляет, что это объединяет вычислительную инфраструктуру, необходимую для квантовой коррекции ошибок, в единой среде и делает ее доступной для большего числа исследователей, чем когда-либо прежде. Они будут использовать ее для разработки и проверки квантовых алгоритмов, рабочих процессов и приложений в среде, созданной для квантово-ориентированных суперкомпьютеров — новой парадигмы, в которой квантовые процессоры (QPU), ЦП и ГП работают вместе как единая система.
IBM утверждает, что одним из перспективных подходов, который может изучить платформа совместного проектирования, является иерархическая коррекция ошибок. Это описывается как использование внутреннего кода для защиты кубитов внутри модуля, в то время как внешний код охватывает логические кубиты внутреннего кода и добавляет второй уровень защиты.
Этот подход может обеспечить триллион логических операций при физической частоте ошибок одна тысячная, согласно исследованию IBM. Эти иерархические коды зависят от мощных классических вычислений, а платформа совместного проектирования предоставит исследователям место для тестирования и разработки этих идей с помощью GPU в среде с низкой задержкой, заявляет компания.
Платформа совместного проектирования, вероятно, сыграет ключевую роль в достижении целей миссии Quantum Genesis Министерства энергетики США. К ним относится недавно объявленный конкурс Q Competition — инициатива по созданию системы со 100 логическими кубитами, способной выполнять сотни миллионов отказоустойчивых операций. Это следует за исполнительным указом президента Трампа о разработке полномасштабной квантовой системы к 2028 году.®
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Dan Robinson
