IBM, ORNL en AMD zetten co-located platform op voor onderzoek naar kwantumfoutcorrectie

IBM, het Oak Ridge National Laboratory (ORNL) en AMD hebben een gezamenlijk co-design-platform voor kwantumfoutcorrectie gelanceerd, melden IBM, ORNL en AMD. Het platform koppelt een IBM-kwantumcomputer rechtstreeks aan een supercomputer van ORNL. Kwantum- en klassieke rekenkracht staan zo naast elkaar, zonder netwerkvertraging bij het verwerken van foutsignalen tijdens een berekening. Kwantumfoutcorrectie (quantum error correction) is de techniek die fouten in een kwetsbare qubit opspoort en herstelt voordat ze een berekening verstoren.

Het platform staat fysiek bij IBM’s eigen vestiging in Poughkeepsie, New York, meldt IBM. Het legt daarnaast een koppeling met de Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF) in Oak Ridge, Tennessee. De apparatuur zelf staat niet in Oak Ridge.

Nighthawk r2 naast Umbra

In Poughkeepsie staat, melden IBM, ORNL en AMD, een IBM Quantum-processor van het type Nighthawk r2 met 120 qubits. Die staat naast ORNL’s Umbra-HPC-systeem, dat draait op AMD Instinct MI355X-gpu’s en AMD EPYC-processors van de vijfde generatie. Die combinatie moet helpen bij het testen van methoden en workflows voor kwantumfoutcorrectie, melden IBM, ORNL en AMD.

Doel: van 70 naar 100 logische qubits

IBM en ORNL noemen als doel om te groeien van de huidige 70 logische qubits naar 100 logische qubits tegen eind 2028. Met die 70 logische qubits worden nu 438 bewerkingen uitgevoerd; het doel voor 2028 ligt op 100.000 bewerkingen. Een logische qubit (logical qubit) is een foutbestendige rekeneenheid, opgebouwd uit meerdere fysieke qubits, zodat fouten in de afzonderlijke qubits elkaar opheffen. Dat doel sluit aan bij de Quantum Genesis Mission van het Amerikaanse ministerie van Energie, melden IBM en ORNL.

IBM plant voor 2029 de levering van Starling, zijn eerste foutgecorrigeerde, modulaire kwantumsysteem, meldt IBM. De bevindingen van het co-design-platform moeten die roadmap onderbouwen.

Reacties

Travis Humble, directeur van het Quantum Science Center van ORNL, zegt, melden ORNL, IBM en AMD, dat het oplossen van uitdagingen rond kwantumfoutcorrectie essentieel is. Alleen zo worden kwantumcomputers praktisch bruikbaar voor wetenschappelijk onderzoek, zegt hij. IBM Fellow Jay Gambetta zegt dat de vraag nu niet meer is of foutcorrectie werkt, maar hoe die versneld en geoptimaliseerd kan worden. AMD-CTO Mark Papermaster noemt het platform een stap in een aanpak die kwantumprocessors, hpc en AI samenbrengt.

Het platform in Poughkeepsie moet tot 2029 meetgegevens leveren voor de weg naar Starling.