隶属于美国能源部的橡树岭国家实验室(ORNL)宣布,与IBM和AMD公司合作,推出一个专注于量子计算纠错(QEC)的协同设计平台。该倡议旨在解决量子计算面临的最大挑战之一,即需要能够以与量子处理器相当的速度识别和纠正量子比特(qubits)错误的经典软件。
平台架构与硬件集成
该平台位于纽约州波基普西的IBM总部,结合了IBM Quantum Nighthawk r2处理器与橡树岭国家实验室的Umbra高性能计算系统,后者基于AMD Instinct MI355X图形处理器和第五代AMD EPYC处理器。量子硬件与经典硬件之间的这种物理融合,实现了极低延迟的混合操作,这对于需要即时反馈的纠错应用至关重要。
为何此消息重要?
科学上可行的量子计算依赖于纠错,这是一个复杂的过程,需要与量子处理器并行运行的庞大经典计算资源。目前,这些系统通常通过云端连接,这增加了数据传输的复杂性和延迟。该平台提供了一个集成环境,使研究人员能够:
- 开发和测试纠错算法,而无需自行构建基础设施。
- 探索诸如“分层纠错”等技术,该技术使用多层代码来保护量子比特。
- 优化量子-经典工作流,为实现美国能源部“创世纪任务”(Genesis Mission)的目标铺平道路,该任务旨在到2028年实现100个逻辑量子比特。
未来展望
此举是加强以量子为中心的超级计算战略的一部分,其中中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)和量子处理器作为一个系统协同工作。参与各方计划利用该平台开发软件和流程,以支持IBM Quantum Starling系统,这是IBM计划在2029年推出的容错量子计算机。