Osegi
Nauka·2 min czytania

Oak Ridge uruchamia platformę kwantowo-HPC z IBM i AMD

Oak Ridge National Laboratory zaprezentowało platformę co-design, która łączy procesory kwantowe IBM z superkomputerem AMD do badań nad korekcją błędów kwantowych.

Rows of server racks in a supercomputing facility next to a cryogenic quantum computer housing at a national laboratory.
Zdjęcie: theregister
SUMODialoediviewergiftdetect

Oak Ridge National Laboratory (ORNL) uruchomiło system do badań nad kwantową korekcją błędów. Łączy on procesory kwantowe IBM z klasycznym systemem HPC opartym na układach AMD. Platformę, którą nazywa „co-design platform”, przedstawiło Quantum Science Center (QSC), finansowane przez amerykański Departament Energii (DoE).

Z informacji ORNL wynika, że w ostatnich latach w korekcji błędów kwantowych dokonał się wyraźny postęp, mimo że odporne na błędy komputery kwantowe wciąż uchodzą za odległe o co najmniej dekadę. Chodzi m.in. o pierwsze demonstracje ochrony informacji kwantowej przed szumem środowiskowym, który niszczy kruche stany potrzebne do obliczeń. „Rozwiązanie problemów korekcji błędów jest kluczowe, by obliczenia kwantowe stały się praktycznym narzędziem odkryć naukowych”, powiedział dyrektor QSC Travis Humble.

Z czego składa się platforma

Trzon systemu to IBM Quantum System Two z najnowszymi 120-kubitowymi procesorami Nighthawk r2 oraz Umbra, klasyczny system HPC z procesorami AMD Epyc 5. generacji i akceleratorami Instinct MI355X. Według AMD procesory odpowiadają za orkiestrację i wydajność ogólnego przeznaczenia, a GPU przyspieszają symulacje, optymalizację i równoległe obliczenia naukowe towarzyszące zadaniom kwantowym. Dodatkowo w systemie pracują układy AMD Versal SoC, które zapewniają sterowanie, odczyt i dekodowanie sygnałów obwodów kwantowych z niskimi opóźnieniami.

ORNL podkreśla, że cała infrastruktura potrzebna do korekcji błędów trafia do jednego środowiska i staje się dostępna dla większej liczby badaczy. Będą oni rozwijać i weryfikować algorytmy, przepływy pracy i aplikacje w modelu „quantum-centric supercomputing”, w którym QPU, CPU i GPU działają jak jeden system.

Kody hierarchiczne i cele rządowe

IBM wskazuje jako obiecujące podejście hierarchiczną korekcję błędów: kod wewnętrzny chroni kubity w module, a kod zewnętrzny owija logiczne kubity kodu wewnętrznego, dodając drugą warstwę ochrony. Według badań IBM taka metoda mogłaby osiągnąć bilion operacji logicznych przy fizycznym współczynniku błędów 1 do 1000. Kody te wymagają mocnej klasycznej infrastruktury obliczeniowej, a platforma da badaczom miejsce do testów z użyciem GPU w środowisku o niskich opóźnieniach.

Platforma ma odegrać ważną rolę w celach Quantum Genesis Mission resortu energii, w tym w niedawno ogłoszonym Q Competition, który zakłada dostarczenie systemu o 100 logicznych kubitach wykonującego setki milionów odpornych na błędy operacji. Inicjatywa wynika z rozporządzenia prezydenta Trumpa o budowie pełnoprawnego systemu kwantowego do 2028 roku.

Aplikacje warte uwagi

SUMO: łamigłówka liczbowa

Wybierz właściwe pola, dodaj je i trafiaj w cel. Łatwa do nauczenia, trudna do opanowania. Za darmo, dla każdego wieku.

Tagi:ornlibm quantumamdquantum error correctionhpcnighthawk

Więcej z tego dnia

Zobacz wszystkie →

Więcej w kategorii: Nauka

Zobacz wszystkie →
Oak Ridge: platforma kwantowo-HPC z IBM i AMD · Osegi