O Oak Ridge National Laboratory (ORNL), do Departamento de Energia dos EUA, em colaboração com a IBM e a AMD, anunciou o lançamento de uma plataforma de co-design especializada em correção de erros de computação quântica (QEC). Esta iniciativa visa abordar um dos maiores desafios enfrentados pela computação quântica: a necessidade de softwares clássicos capazes de identificar e corrigir erros de qubits em uma velocidade que acompanhe o processador quântico.
Arquitetura da plataforma e integração de hardware
A plataforma está localizada na sede da IBM em Poughkeepsie, Nova York, e combina processadores IBM Quantum Nighthawk r2 com o sistema de computação de alto desempenho Umbra do Oak Ridge Lab, que utiliza unidades de processamento gráfico AMD Instinct MI355X e processadores AMD EPYC de quinta geração. Essa convergência física entre hardware quântico e clássico permite a execução de operações híbridas com latência extremamente baixa, o que é vital para aplicações de correção de erros que exigem feedback imediato.
Por que esta notícia é importante?
A computação quântica cientificamente aplicável depende da correção de erros, um processo complexo que exige recursos de computação clássica massivos operando em paralelo com processadores quânticos. Atualmente, esses sistemas são frequentemente conectados via nuvem, o que adiciona complexidade e atraso na transferência de dados. Esta plataforma oferece um ambiente integrado que permite aos pesquisadores:
- Desenvolver e testar algoritmos de correção de erros sem a necessidade de construir a infraestrutura por conta própria.
- Explorar técnicas como a "correção de erros hierárquica", que utiliza múltiplas camadas de códigos para proteger os qubits.
- Otimizar fluxos de trabalho quântico-clássicos, pavimentando o caminho para alcançar os objetivos da "Missão Genesis" (Genesis Mission) do Departamento de Energia dos EUA, que visa atingir 100 qubits lógicos até 2028.
Perspectivas futuras
Este passo faz parte de uma estratégia mais ampla para promover a computação de alto desempenho centrada em quântica, onde unidades de processamento central (CPUs), unidades de processamento gráfico (GPUs) e processadores quânticos funcionam como um único sistema. As partes envolvidas planejam usar esta plataforma para desenvolver os softwares e processos que darão suporte ao sistema IBM Quantum Starling, um computador quântico tolerante a falhas que a IBM planeja lançar até 2029.