IBM rapporte un quantum précis à plus de 100 qubits - Analyse de l'actualité du calcul haute performance | à l'intérieurHPC

IBM rapporte un quantum précis à plus de 100 qubits - Analyse de l'actualité du calcul haute performance | à l'intérieurHPC

Horodatage: 14 juin 2023 1:21
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IBM (NYSE: IBM) a annoncé aujourd'hui ce que la société a qualifié de percée dans l'informatique quantique, publiée sur la couverture de la revue scientifique Nature, démontrant pour la première fois que les systèmes quantiques peuvent produire des résultats précis à une échelle de plus de 100 qubits allant au-delà des principales approches classiques.

Une équipe de recherche IBM a mené une expérience selon laquelle la société signifie qu'il est possible pour un ordinateur quantique de surpasser les principales simulations classiques en apprenant et en atténuant les erreurs dans le système, a déclaré la société. L'équipe a utilisé le processeur quantique IBM Quantum 'Eagle' composé de 127 qubits supraconducteurs sur une puce pour générer de grands états intriqués qui simulent la dynamique des spins dans un modèle de matériau et prédisent avec précision des propriétés telles que sa magnétisation.

Pour vérifier l'exactitude de cette modélisation, une équipe de scientifiques de l'UC Berkeley a simultanément effectué ces simulations sur des ordinateurs classiques avancés situés au National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) du Lawrence Berkeley National Lab et Purdue University. Au fur et à mesure que l'échelle du modèle augmentait, l'ordinateur quantique continuait à produire des résultats précis à l'aide de techniques avancées d'atténuation des erreurs, même si les méthodes de calcul classiques finissaient par faiblir et ne correspondaient pas au système IBM Quantum.

"C'est la première fois que nous voyons des ordinateurs quantiques modéliser avec précision un système physique dans la nature au-delà des principales approches classiques", a déclaré Darío Gil, vice-président senior et directeur d'IBM Research. "Pour nous, cette étape importante est une étape importante pour prouver que les ordinateurs quantiques d'aujourd'hui sont capables, des outils scientifiques qui peuvent être utilisés pour modéliser des problèmes qui sont extrêmement difficiles - et peut-être impossibles - pour les systèmes classiques, signalant que nous entrons maintenant dans une nouvelle ère. d'utilité pour l'informatique quantique.

"L'un des objectifs ultimes de l'informatique quantique est de simuler des composants de matériaux que les ordinateurs classiques n'ont jamais simulés efficacement", a déclaré la société dans son annonce. « Leur modélisation est une étape cruciale vers la capacité à relever des défis, tels que la conception d'engrais plus efficaces, la construction de meilleures batteries et la création de nouveaux médicaments. Mais les systèmes quantiques d'aujourd'hui sont intrinsèquement bruyants et produisent un nombre important d'erreurs qui entravent les performances. Cela est dû à la nature fragile des bits quantiques ou qubits et aux perturbations de leur environnement. » Plus d'informations sur la démonstration peuvent être trouvées sur le Blog de recherche IBM.

IBM a également annoncé que ses systèmes IBM Quantum fonctionnant à la fois sur le cloud et sur site chez des partenaires seront alimentés par un minimum de 127 qubits, à compléter au cours de l'année prochaine.

Ces processeurs donnent accès à une puissance de calcul suffisamment importante pour surpasser les méthodes classiques pour certaines applications et offriront des temps de cohérence améliorés ainsi que des taux d'erreur inférieurs par rapport aux systèmes quantiques IBM précédents. De telles capacités peuvent être combinées avec des techniques d'atténuation des erreurs en constante évolution pour permettre aux systèmes IBM Quantum d'atteindre un nouveau seuil pour l'industrie, qu'IBM a appelé «l'échelle de l'utilité», un point auquel les ordinateurs quantiques pourraient servir d'outils scientifiques pour explorer un nouveau l'ampleur des problèmes que les systèmes classiques pourraient ne jamais être en mesure de résoudre.

crédit : IBM

"Alors que nous progressons dans notre mission d'apporter une informatique quantique utile au monde, nous avons des preuves solides des pierres angulaires nécessaires pour explorer une toute nouvelle classe de problèmes informatiques", a déclaré Jay Gambetta, IBM Fellow et vice-président, IBM Quantum. "En équipant nos systèmes IBM Quantum de processeurs capables d'une échelle utilitaire, nous invitons nos clients, partenaires et collaborateurs à apporter leurs problèmes les plus difficiles pour explorer les limites des systèmes quantiques d'aujourd'hui et commencer à en extraire une valeur réelle."

IBM a déclaré que ses utilisateurs quantiques pourront exécuter des problèmes sur des processeurs à grande échelle de plus de 100 qubits. Les plus de 2,000 XNUMX participants à l'IBM Quantum Spring Challenge ont eu accès à ces processeurs à l'échelle de l'utilitaire alors qu'ils exploraient des circuits dynamiques, une technologie qui facilite l'exécution d'algorithmes quantiques plus avancés.

IBM a déclaré que des groupes de travail d'utilisateurs d'IBM Quantum explorent le quantum dans :

  • Santé et sciences de la vie : sous la direction d'organisations telles que Cleveland Clinic et Moderna, explorent les applications de la chimie quantique et de l'apprentissage automatique quantique à des défis tels que la découverte moléculaire accélérée et les modèles de prédiction des risques pour les patients.
  • Physique des hautes énergies : composé d'institutions de recherche telles que le CERN et DESY, travaille à identifier les calculs quantiques les mieux adaptés, pour des domaines tels que la modélisation de la fusion.
  • Matériaux : porté par les équipes de Boeing, Bosch, The Université de Chicago, Chêne Laboratoire national Ridge, ExxonMobil et RIKEN, visent à explorer les meilleures méthodes pour créer des flux de travail pour la simulation de matériaux.
  • Optimisation : visant à établir une collaboration entre des institutions mondiales telles que E.ON, Wells Fargo et d'autres pour explorer des questions qui font progresser l'identification des problèmes d'optimisation les mieux adaptés pour un avantage quantique en matière de durabilité et de finance.

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