IBM Quantum Nighthawk r3-ը նպատակ ունի 10,000 գործողություն և 1,040 կուբիտ 2027 թվականին

IBM-ը հայտարարեց IBM Quantum Nighthawk r3 հաջորդ սերնդի պրոցեսորի մասին, որը նախատեսված է 520 կուբիտի վրա ճշգրիտ կատարելու 10,000 քվանտային գործողություն։ Ընկերությունը նաև պլանավորում է 2027 թվականին երկու Nighthawk r3 պրոցեսոր միացնել մեկ համակարգում՝ 1,000-ից ավելի կուբիտով։ "Օգտակար քվանտային հաշվարկը կախված է նրանից, թե արդյոք արդյունքները կարող են տրվել ճշգրտությամբ և արագությամբ, երկուսն էլ հիմնարար են," ասաց Jay Gambetta-ն՝ IBM Research-ի տնօրեն և IBM Fellow։

Nighthawk r2-ը արագություն է տալիս իրական աշխատանքային բեռներին

Սեպտեմբերին ներկայացված Nighthawk r2-ը վայրկյանում տրամադրում է մինչև 100,000 նմուշ, միաժամանակ ապահովելով ճշգրիտ հաշվարկներ՝ 120 կուբիտի վրա 7,500-ից ավելի քվանտային գործողությամբ։ Նրա բարձր արագության կուբիտի վերակայունացման տեխնոլոգիան նվազեցնում է շրջանակների կատարման միջև ընկած ժամանակը։ E.ON, Algorithmiq և Q-CTRL հաճախորդներն ու գործընկերները մինչ օրս Nighthawk r2-ի վրա կատարել են 34 միլիարդ շրջանակ, հաղորդելով արդյունավետության բարելավում մինչև 19 անգամ՝ գիտական հաշվարկների համար անհրաժեշտ որակը պահպանելով։

E.ON-ը Nighthawk r2-ի վրա էներգետիկ ցանցի օպտիմալացման քվանտային մեքենայական ուսուցման մեջ հաղորդել է 15 անգամ արագացում։ IBM-ը Nighthawk r2-ը օգտագործել է Oak Ridge National Laboratory-ի հետ փորձում՝ 12 անգամ արագացնելով այն, որը մոդելավորել է իրական մագնիսական նյութեր և արդյունքներ է տվել, որոնք համահունչ են նեյտրոնային ցրման փորձերին։ Quantum Elements-ը և ParityQC-ը նույնպես գործընկերներ են, որոնք հաղորդում են իրենց սեփական Nighthawk r2 աշխատանքային բեռների վրա էական արդյունավետության բարելավումների մասին։

Algorithmiq-ի հետ փորձը՝ հետերոգեն քվանտային նյութի մոդելավորման համար, ընդլայնվել է Nighthawk r2-ի վրա՝ շրջանակները կատարելով 8 անգամ ավելի արագ, քան Heron-ի վրա սկզբնական փորձը։ Նոր շրջանակները դասական համակարգիչների համար մոդելավորելն էապես ավելի դժվար է՝ պահանջելով մոտ 240 անգամ ավելի հիշողություն՝ համեմատելի ճշգրտություն ստանալու համար, երբ օգտագործվում են առաջատար դասական տենզորային ցանցային մեթոդներ։

Nighthawk r3-ը մասշտաբվում է դեպի ավելի քան 1,000 կուբիտ

Nighthawk r3-ը նախագծված է 520 ծրագրավորվող կուբիտի վրա 10,000 քվանտային գործողություն ապահովելու համար՝ 2,034 ընդհանուր ֆիզիկական կուբիտով։ Այն պահպանում է r2-ի քառակուսի ցանցի կապվածությունը և արագ գործողությունները, միաժամանակ ներկայացնելով 10 չիպից չիպ միացումներ, որոնք կոչվում են l-couplers, նախատեսված պրոցեսորները ավելի մեծ համակարգերում միացնելու համար։ IBM-ը Nighthawk r1 պրոցեսորները միացրել է չորս l-coupler-ով՝ հասնելով 99.3 տոկոս քվանտային վիճակի փոխանցման ճշգրտության և առաջ շարժվելով դեպի իր 99.9 տոկոս նպատակը։

IBM-ը նաև առաջին անգամ երկու կրիոգեն մոդուլ է միացրել մեկ համակարգում՝ աշխատանքային ջերմաստիճանին հասնելով հինգ օրից պակաս ժամանակում և սառեցնելով 15 միլիկելվինից ցածր։ 2027 թվականին IBM-ը պլանավորում է երկու Nighthawk r3 պրոցեսոր միացնել մեկ 1,040 կուբիտանոց համակարգում։

Քվանտայինը և դասականը հանդիպում են IBM Quantum Platform-ում

IBM Quantum Platform-ը բարձր արդյունավետությամբ դասական և քվանտային հաշվարկները միավորում է մեկ կառավարվող միջավայրում։ Օգտատերերը կարող են քվանտային աշխատանքային հոսքերը ուղղակիորեն ինտեգրել դասական հաշվարկների հետ՝ նոթբուքից կամ հզոր սուպերհամակարգչից, կամ պլատֆորմում նոր հասանելի HPC և դասական ռեսուրսների հետ։ Նոր միջավայրն օգտագործելով՝ IBM-ի և RIKEN-ի գիտնականները իրենց սկզբնական նմուշահեն քվանտային դիագոնալացման աշխատանքային հոսքը կատարել են մոտավորապես 5 անգամ ավելի արագ՝ միաժամանակ կատարելով 100 անգամ ավելի հաշվարկ, քան սկզբնական ուսումնասիրությունում։

Cleveland Clinic-ը և RIKEN-ը պլատֆորմը օգտագործել են կենսաբանական առումով կարևոր կառուցվածքների մոդելավորման համար 608 միլիոն նմուշ ավտոմատ մշակելու համար՝ 33 անգամ ավելի արագ, քան առանց աշխատանքային հոսքի ավտոմատացման։ IBM Quantum Platform-ը նաև առաջարկում է իմպուլսային մակարդակի հնարավորություններ՝ սխալները հայտնաբերելու, հասկանալու և ուղղելու ճշգրիտ վերահսկողության համար։ IBM-ը վերջերս Oak Ridge National Laboratory-ի և AMD-ի հետ քվանտային սխալների ուղղման համատեղ նախագծման պլատֆորմ է գործարկել, որը ֆիզիկապես Nighthawk-ը տեղակայում է ORNL-ի Umbra High-Performance Computing համակարգի հետ՝ սնուցված AMD Instinct MI355X GPU-ներով և 5th Gen AMD EPYC CPU-ներով։

Աղբյուրներ: newsroom.ibm.com