- IBM, AMD и Oak Ridge су покренули платформу за заједнички дизајн како би истражили квантну корекцију грешака.
- Прва верзија комбинује 120-кубитни IBM Quantum Nighthawk са ORNL-овим Umbra системом, заснованим на AMD EPYC CPU-у пете генерације и Instinct MI355X GPU-у.
- AMD такође пружа Versal SoC за контролу и декодирање са ниском латенцијом, и ROCm софтвер за повезивање хибридних оптерећења.
- Пројекат је део америчке мисије Квантна генеза, која има за циљ стварање научно релевантног квантног рачунара до 2028. године.
IBM, AMD и Национална лабораторија Оук Риџ (ORNL) покренули су платформу за заједнички дизајн која повезује 120-кубитни квантни процесор IBM Quantum Nighthawk са ORNL-овим високо-перформансним рачунарским системом, Umbra, опремљеним AMD EPYC CPU пете генерације и Instinct MI355X GPU-ом. Циљ је истраживање квантне корекције грешака и хибридних токова рада који комбинују квантне и класичне машине.
Иницијатива је представљена као истраживачка инфраструктура у раној фази, а не као финализовани комерцијални уговор или завршен квантни рачунар отпоран на грешке. Партнери желе да тестирају хардвер, софтвер и процесе пре него што те комбинације прошире на веће системе. Нису откривени финансијски услови споразума.
Шта је платформа IBM, AMD и Oak Ridge?
Платформа функционише као дељено окружење за тестирање за процену архитектура, софтвера и токова рада који координирају квантне процесоре са класичним ресурсима. У почетној имплементацији, IBM Quantum Nighthawk од 120 кубита је позициониран поред Umbra-е, ORNL-овог високоперформансног система који користи AMD компоненте.
Сарадња дели одговорности између три партнера. IBM доприноси квантном технологијом , ORNL својим истраживачким и суперрачунарским окружењем, а AMD класичном рачунарском основом и софтвером отвореног кода како би се премостио јаз између два света. Пројекат је део текућег рада на развоју квантних система за исправљање грешака током наредних неколико година.
- ИБМ- Доприноси квантним процесорима, укључујући 120-кубитни Најтхок.
- Оак Ридге Умбра систем доприноси својим стручним знањем у високо-перформансном научном рачунарству.
- Интел Испоручује EPYC процесоре пете генерације, Instinct MI355X графичке процесоре, Versal SoC-ове и ROCm екосистем.
Зашто исправљање квантних грешака захтева класични рачун
Кубити су осетљиви на поремећаје који могу да промене информације. Да би се исправиле ове грешке, кодови дистрибуирају податке између неколико кубита и врше поновљене провере; затим, класични алгоритам, или декодер, анализира резултате и процењује шта се догодило. Овај одговор мора стићи брзином коју захтева квантни процесор.
Стога, платформа није само ствар комбиновања два типа рачунара. Истраживачи треба да утврде које се информације размењују, када се обрађују и како се користе за наставак операције. Мала латенција је релевантна и за декодирање и за извршавање инструкција које зависе од међумерења.
AMD дистрибуира ове класичне задатке у неколико породица производа. EPYC процесори се баве координацијом и општим рачунарством; Instinct GPU-ови пружају паралелну обраду за симулације и научне прорачуне; а Versal адаптивни SoC-ови се фокусирају на контролу, читање и декодирање са малом латенцијом. Све ово је повезано путем ROCm-а , софтвера који AMD користи за повезивање HPC и апликација вештачке интелигенције са својим хардвером.
Како IBM, AMD и Oak Ridge деле посао?
IBM доприноси својом квантном технологијом и описује могућности контроле и мерења које ће омогућити истраживачима да проучавају интеракције између квантног процесора и класичног система. То укључује мерења током извршавања и механизме одзива који користе те резултате за одређивање следећих корака. Циљ је проучити како се ове компоненте уклапају у хибридном окружењу.
Оук Риџ обезбеђује научно окружење и суперрачунарску инфраструктуру. AMD, са своје стране, покрива класичну страну са EPYC, Instinct и Versal, поред ROCm софтвера. Истраживачи ће моћи да упореде временске и ресурсне захтеве сваке технике корекције кубита и проуче где графички процесори могу бити најкориснији.
Који је циљ мисије Квантна генеза и када ће бити тестирана?
Пројекат је део мисије Квантна генеза Министарства енергетике САД , која има за циљ развој научно релевантног квантног рачунара до 2028. године. Платформа ће се користити за заједничку процену хардверских и софтверских одлука пре проширења инфраструктуре.
Партнери планирају да повежу платформу са Центром за високоперформансно рачунарство Оук Риџ (OLCF). Тамо ће пронаћи Lux , суперрачунарски систем најављен са EPYC процесорима и Instinct графичким процесорима. Ова веза је део текућих планова и још није завршена. Рад је такође повезан са IBM-овим путем ка Quantum Starling-у , њиховом првом квантном рачунару отпорном на грешке.
Ко је погођен и шта се може доказати?
За сада, директан утицај је концентрисан на истраживачке тимове у IBM-у, AMD-у и Oak Ridge-у, а не на комерцијални производ за крајњег корисника. Платформа ће омогућити истраживачима да проуче како се понашају различите комбинације квантног и класичног рачунарства пре него што их примене у већим системима. Ово су нека од планираних подручја примене:
- Тестирање хибридног хардвера и софтвера у заједничком окружењу, са координисаним квантним и класичним компонентама.
- Процена грешке у декодирању и тежину коју класични ресурси имају у свакој стратегији корекције.
- Мерење где графички процесори пружају предност у симулацијама и паралелним прорачунима везаним за квантни рад.
- Припремите везу са OLCF-ом и Lux-ом, планирано у оквиру планова пројекта, да се истражи инфраструктура већих размера.
Иницијатива не замењује завршену машину отпорну на грешке, нити представља комерцијални уговор. Њена вредност лежи у обезбеђивању тестног платформе за проверу које архитектуре, базе кода и токови рада функционишу када дебаговање постане уско грло. Следећи планирани корак је повезивање платформе са инфраструктуром Оук Риџа и проширење тестирања на веће системе.
