Ок-Риджская национальная лаборатория (ORNL) Министерства энергетики США в сотрудничестве с компаниями IBM и AMD объявила о запуске платформы совместного проектирования (co-design platform), специализирующейся на коррекции ошибок в квантовых вычислениях (QEC). Эта инициатива направлена на решение одной из самых серьезных проблем, стоящих перед квантовыми вычислениями — потребности в классическом программном обеспечении, способном идентифицировать и исправлять ошибки кубитов со скоростью, сопоставимой со скоростью работы квантового процессора.
Архитектура платформы и интеграция оборудования
Платформа расположена в штаб-квартире IBM в Покипси, штат Нью-Йорк, и объединяет процессоры IBM Quantum Nighthawk r2 с системой высокопроизводительных вычислений Umbra Ок-Риджской лаборатории, которая базируется на графических процессорах AMD Instinct MI355X и процессорах AMD EPYC пятого поколения. Такая физическая близость квантового и классического оборудования позволяет выполнять гибридные операции с очень низкой задержкой, что критически важно для задач коррекции ошибок, требующих мгновенной обратной связи.
Почему эта новость важна?
Научно применимые квантовые вычисления зависят от коррекции ошибок — сложного процесса, требующего огромных классических вычислительных ресурсов, работающих параллельно с квантовыми процессорами. В настоящее время эти системы часто связываются через облако, что добавляет сложности и задержки при передаче данных. Данная платформа предоставляет интегрированную среду, позволяющую исследователям:
- Разрабатывать и тестировать алгоритмы коррекции ошибок без необходимости самостоятельно создавать инфраструктуру.
- Исследовать такие технологии, как «иерархическая коррекция ошибок», использующая несколько уровней кодов для защиты кубитов.
- Оптимизировать квантово-классические рабочие процессы, что прокладывает путь к достижению целей «Миссии Генезис» (Genesis Mission) Министерства энергетики США, направленной на создание 100 логических кубитов к 2028 году.
Перспективы на будущее
Этот шаг является частью более широкой стратегии по развитию высокопроизводительных вычислений, ориентированных на квантовые технологии, где центральные процессоры (CPU), графические процессоры (GPU) и квантовые процессоры работают как единая система. Участники планируют использовать эту платформу для разработки программного обеспечения и процессов, которые будут поддерживать систему IBM Quantum Starling — отказоустойчивый квантовый компьютер, который IBM планирует выпустить к 2029 году.