IBM کوانتومی دقیق را در 100+ کیوبیت گزارش می‌کند - تحلیل اخبار محاسباتی با عملکرد بالا | داخل HPC

IBM کوانتومی دقیق را در 100+ کیوبیت گزارش می‌کند – تحلیل اخبار محاسباتی با کارایی بالا | داخل HPC

تمبر زمان: 14 ژوئن 2023، 1:21 بعد از ظهر
گره منبع: 2723858

IBM (NYSE: آی بی ام) امروز اعلام کرد آنچه که شرکت گفته است پیشرفتی در محاسبات کوانتومی است که روی جلد مجله علمی منتشر شده است. طبیعت، برای اولین بار نشان می دهد که سیستم های کوانتومی می توانند نتایج دقیقی در مقیاس 100+ کیوبیت تولید کنند که فراتر از رویکردهای کلاسیک پیشرو است.

به گفته این شرکت، یک تیم تحقیقاتی آی‌بی‌ام آزمایشی را انجام داده‌اند که نشان می‌دهد این شرکت به این معنی است که ممکن است یک کامپیوتر کوانتومی با یادگیری و کاهش خطاها در سیستم، از شبیه‌سازی‌های کلاسیک پیشرو پیشی بگیرد. این تیم از پردازنده کوانتومی IBM Quantum 'Eagle' متشکل از 127 کیوبیت ابررسانا بر روی یک تراشه برای ایجاد حالت های بزرگ و درهم تنیده استفاده کرد که دینامیک اسپین ها را در مدلی از مواد شبیه سازی می کند و به طور دقیق خواصی مانند مغناطیسی شدن آن را پیش بینی می کند.

برای تأیید صحت این مدل‌سازی، تیمی از دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا برکلی این شبیه‌سازی‌ها را همزمان بر روی رایانه‌های کلاسیک پیشرفته واقع در مرکز محاسبات علمی تحقیقات انرژی ملی لارنس برکلی (NERSC) انجام دادند. دانشگاه پوردو. با افزایش مقیاس مدل، کامپیوتر کوانتومی به کمک تکنیک‌های پیشرفته کاهش خطا به نتایج دقیق ادامه داد، حتی در حالی که روش‌های محاسباتی کلاسیک در نهایت دچار تزلزل شدند و با سیستم کوانتومی IBM مطابقت نداشتند.

داریو گیل، معاون ارشد و مدیر تحقیقات IBM گفت: «این اولین باری است که ما کامپیوترهای کوانتومی را به‌طور دقیق یک سیستم فیزیکی در طبیعت را فراتر از رویکردهای کلاسیک پیشرو مدل‌سازی می‌کنیم. برای ما، این نقطه عطف گامی مهم در اثبات این است که رایانه‌های کوانتومی امروزی ابزارهای علمی و توانمندی هستند که می‌توان از آنها برای مدل‌سازی مشکلاتی استفاده کرد که برای سیستم‌های کلاسیک بسیار دشوار – و شاید غیرممکن است، و نشان می‌دهد که ما اکنون وارد عصر جدیدی می‌شویم. از ابزار برای محاسبات کوانتومی."

این شرکت در بیانیه خود گفت: «یکی از اهداف نهایی محاسبات کوانتومی، شبیه سازی اجزای موادی است که رایانه های کلاسیک هرگز به طور مؤثر شبیه سازی نکرده اند». «مدل سازی اینها گامی حیاتی به سوی توانایی مقابله با چالش‌هایی است، مانند طراحی کودهای موثرتر، ساخت باتری‌های بهتر و ایجاد داروهای جدید. اما سیستم های کوانتومی امروزی ذاتاً نویز دارند و تعداد قابل توجهی خطا تولید می کنند که عملکرد را مختل می کند. این به دلیل ماهیت شکننده بیت‌ها یا کیوبیت‌های کوانتومی و اختلالات محیط آنهاست.» اطلاعات بیشتر در مورد نمایش را می‌توانید در وبلاگ تحقیقاتی آی بی ام.

آی‌بی‌ام همچنین اعلام کرد که سیستم‌های کوانتومی آی‌بی‌ام که هم بر روی فضای ابری و هم در محل در مکان‌های شریک اجرا می‌شوند، با حداقل 127 کیوبیت تغذیه می‌شوند تا در طول سال آینده تکمیل شوند.

این پردازنده‌ها دسترسی به توان محاسباتی را به اندازه کافی برای پیشی گرفتن از روش‌های کلاسیک برای کاربردهای خاص فراهم می‌کنند و زمان‌های انسجام بهتر و همچنین نرخ خطای کمتری را نسبت به سیستم‌های کوانتومی قبلی IBM ارائه می‌دهند. چنین قابلیت‌هایی را می‌توان با تکنیک‌های کاهش خطا در حال پیشرفت پیوسته ترکیب کرد تا سیستم‌های کوانتومی آی‌بی‌ام بتوانند آستانه جدیدی را برای صنعت، که IBM آن را «مقیاس سودمندی» نامیده است، فراهم کند، نقطه‌ای که در آن رایانه‌های کوانتومی می‌توانند به‌عنوان ابزاری علمی برای کشف یک ابزار جدید عمل کنند. مقیاس مسائلی که سیستم های کلاسیک ممکن است هرگز نتوانند آنها را حل کنند.

اعتبار: IBM

گفت: "در حالی که ماموریت خود را برای آوردن محاسبات کوانتومی مفید به جهان پیش می بریم، شواهد محکمی از سنگ بنای مورد نیاز برای کشف یک کلاس کاملاً جدید از مشکلات محاسباتی داریم." جی گامبتا، همکار و معاون IBM، IBM Quantum. ما با تجهیز سیستم‌های کوانتومی آی‌بی‌ام به پردازنده‌هایی با قابلیت مقیاس کاربردی، از مشتریان، شرکا و همکاران خود دعوت می‌کنیم تا سخت‌ترین مشکلات خود را برای کشف محدودیت‌های سیستم‌های کوانتومی امروزی و شروع استخراج ارزش واقعی بیاورند.»

آی‌بی‌ام اعلام کرد که کاربران کوانتومی آن می‌توانند روی پردازنده‌هایی در مقیاس کاربردی بزرگ‌تر از 100 کیوبیت مشکل داشته باشند. بیش از 2,000 شرکت‌کننده در چالش بهار کوانتومی آی‌بی‌ام در حین بررسی مدارهای دینامیکی به این پردازنده‌های مقیاس کاربردی دسترسی داشتند، فناوری که اجرای الگوریتم‌های کوانتومی پیشرفته‌تر را آسان‌تر می‌کند.

IBM گفت که گروه های کاری از کاربران IBM Quantum در حال بررسی کوانتوم در موارد زیر هستند:

  • مراقبت‌های بهداشتی و علوم زندگی: به رهبری سازمان‌هایی مانند کلینیک کلیولند و مدرنا، در حال بررسی کاربردهای شیمی کوانتومی و یادگیری ماشین کوانتومی برای چالش‌هایی مانند کشف مولکولی شتاب‌زده و مدل‌های پیش‌بینی خطر بیمار هستند.
  • فیزیک انرژی بالا: متشکل از موسسات تحقیقاتی مانند CERN و DESY، در حال کار برای شناسایی بهترین محاسبات کوانتومی مناسب، برای حوزه‌هایی مانند مدل‌سازی همجوشی هستند.
  • مواد: توسط تیم های Boeing، Bosch، The دانشگاه شیکاگو، بلوط آزمایشگاه ملی ریج، ExxonMobil و RIKEN، با هدف کشف بهترین روش ها برای ایجاد گردش کار برای شبیه سازی مواد.
  • بهینه سازی: با هدف ایجاد همکاری در بین موسسات جهانی مانند E.ON، Wells Fargo و دیگران برای بررسی سوالاتی که باعث پیشرفت شناسایی مشکلات بهینه‌سازی می‌شوند که به بهترین وجه برای مزیت کوانتومی در پایداری و مالی مناسب هستند.

تمبر زمان:

بیشتر از داخل HPC