양자 중심의 슈퍼컴퓨팅은 완전히 새로운 것이며 현재로서는 실현되지 않은 고성능 컴퓨팅의 시대입니다.
100,000 큐비트 시스템은 오늘날의 가장 진보된 슈퍼컴퓨터도 결코 해결할 수 없는 세계에서 가장 시급한 문제를 해결하기 위한 기반이 될 것입니다.
예를 들어, 그러한 강력한 양자 시스템은 화학 반응과 분자 프로세스의 역학에 대한 완전히 새로운 이해를 풀 수 있습니다.
결과적으로 이것은 연구자들이 탄소를 포집하는 더 나은 방법을 모델링함으로써 기후 변화를 연구하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 더 깨끗하고 지속 가능한 목표를 향해 전기 자동차 및 에너지 그리드용 배터리를 만들기 위한 재료를 발견합니다. 보다 효과적이고 에너지 효율적인 비료를 발견하십시오.
이 강력한 새로운 패러다임을 도입하기 위해 산업 및 연구 기관 전반에 걸쳐 글로벌 협력과 인재 및 자원 활성화가 시작되고 있습니다. 와 제휴하여 시카고 대학Walk Through California 프로그램, 도쿄 대학, 그리고 IBM의 광범위한 글로벌 에코시스템과 함께 IBM은 향후 XNUMX년 동안 이 시스템의 기본 기술을 발전시키고 필요한 구성 요소를 대규모로 설계 및 구축하기 위해 노력할 것입니다.
100,000년까지 배치될 것으로 예상되는 IBM Quantum의 2033큐비트 양자 중심 슈퍼컴퓨터의 시각적 렌더링. (제공: IBM)
앞으로 IBM은 Argonne National Laboratory와 Fermilab National Accelerator Laboratory를 포함하도록 이러한 파트너십을 확장할 계획입니다. 두 곳 모두 Chicago Quantum Exchange의 회원이자 에너지부 양자 허브 두 곳의 본거지입니다.
중요한 것은 두 연구소가 양자 중심 슈퍼컴퓨터를 구축하기 위한 경쟁에서 예상되는 기술을 제공할 수 있는 기능과 전문 지식을 제공한다는 것입니다.
“지난 몇 년 동안 IBM은 양자 기술 도입에 앞장서 왔습니다. technology 세상에”라고 말했다. 아빈 드 크리슈나, IBM 회장 겸 CEO. "우리는 유용한 양자 기술을 전 세계적으로 확립하기 위한 로드맵과 사명에 따라 상당한 진전을 이루었습니다. 이제 우리는 파트너와 함께 양자에 기반한 새로운 종류의 슈퍼컴퓨팅을 진정으로 탐구하고 개발할 수 있습니다."
"양자 기술에서 대규모 혁신을 달성하려면 전 세계와 광범위한 산업, 학계 및 정부 파트너에 걸쳐 뿌리 깊고 생산적인 협력이 필요합니다."라고 말했습니다. 폴 알리 비사 토스사장 시카고 대학. “양자 정보 과학 및 기술은 근본적인 발견과 기술 혁신이 결합하여 진정한 돌파구를 만들어낼 교차로에 있습니다. 그만큼 시카고 대학 이 노력에 파트너가 된 것을 기쁘게 생각합니다.”
“우리는 우리의 파트너십이 과학적 돌파구, 다가오는 시대를 위한 양자 컴퓨팅 채택 가속화, 인류의 중요한 사회적 과제에 대한 적극적인 참여로 이어질 것으로 기대합니다. 또한 다양한 인재를 양성하여 더 나은 미래사회 구현에 기여하고자 한다”고 말했다. 후지이 테루오, 회장 도쿄 대학.
이 양자 중심 슈퍼컴퓨터에 대한 계획은 컴퓨팅 스택의 모든 수준에서 혁신을 포함하고 양자 컴퓨팅 및 양자 통신 분야의 융합은 물론 하이브리드 클라우드를 통한 양자 및 기존 워크플로의 원활한 통합을 포함할 것으로 예상됩니다. .
그런 컴퓨터는 지금까지 만들어진 적이 없기 때문에 청사진을 그리는 것이 첫 번째 단계가 될 것입니다. 이 설계는 기존 컴퓨터와 양자 컴퓨터를 통합해야 할 뿐만 아니라 양자 통신 및 컴퓨팅 기술의 새로운 지평을 열어야 합니다.
이 시스템의 기반에는 IBM이 Quantum Development Roadmap에서 이미 설명한 이정표가 포함됩니다. 여기에는 양자 상호 연결을 통해 점점 더 많은 양자 프로세서를 확장하고 연결하는 기능과 오류를 완화하여 시끄럽지만 강력한 양자 프로세서를 완전히 활용하는 기술이 포함됩니다.
2023년 말까지 IBM은 양자 중심 슈퍼컴퓨터에 필요한 아키텍처의 세 가지 초석을 선보일 계획입니다. 하나는 새로운 133큐비트 'IBM 헤론' 프로세서입니다. 이 프로세서는 성능 향상을 위해 새로운 XNUMX큐비트 게이트를 사용하여 IBM의 이전 세대 양자 프로세서를 완전히 재설계한 것입니다. 또한 모듈식 연결 프로세서가 컴퓨터 크기를 확장할 수 있도록 향후 확장과도 호환됩니다.
두 번째는 IBM Quantum System Two의 도입입니다. 새로운 플래그십 시스템은 기존 제어 전자 장치 및 고밀도 극저온 배선 인프라를 포함하여 기본 구성 요소에 스케일링 요소를 도입할 수 있도록 모듈식으로 유연하게 설계되었습니다. 이 시스템은 2023년 말까지 온라인 상태가 되는 것을 목표로 합니다.
세 번째는 기존 프로세서와 양자 프로세서 모두에서 워크로드를 실행하는 도구 세트인 양자용 미들웨어의 도입입니다. 여기에는 워크로드 분해, 병렬 실행 및 재구성을 위한 도구가 포함되어 있어 대규모로 효율적인 솔루션을 사용할 수 있습니다.
향후 100,000년 동안 IBM은 대학 파트너 및 전 세계 양자 에코시스템과 협력하여 양자 상호 연결을 통해 양자 프로세서를 연결하는 방법을 발전시킬 계획입니다. 이 작업은 XNUMX 큐비트로 확장할 수 있는 고효율, 고충실도 프로세서 간 양자 작업 및 안정적이고 유연하며 저렴한 시스템 구성 요소 인프라를 지원하는 것을 목표로 합니다.
IBM과 IBM의 협력 시카고 대학 위에 구축 할 것입니다 시카고 양자 연구 분야의 강점. 그만큼 시카고 대학 XNUMX년도 더 전에 양자 기술을 현재 Pritzker 분자 공학 대학의 초점으로 만들기로 결정하여 이 지역의 양자 생태계에 씨를 뿌렸습니다. 시카고 틀림없이 양자 기술 연구를 위한 선도적인 글로벌 허브 중 하나이자 미국에서 가장 큰 양자 네트워크 중 하나의 본거지가 되었습니다.
과학자들은 시카고 대학- Argonne National Laboratory 및 Fermilab National Accelerator Laboratory, 40개 대학, XNUMX개 이상의 업계 파트너, 지역 내 다른 세계적 학술 기관의 연구원을 포함하는 본사가 있는 Chicago Quantum Exchange는 양자 기술에 대한 이해와 활용을 계속 확장할 것입니다.
IBM과 공동으로 연구원들은 도쿄 대학 양자 프로세서 내부의 노이즈에 대한 상세한 분석, 양자 인공 지능을 위한 효율적인 계산 개발, 고전-양자 하이브리드 계산을 사용한 양자 화학 시뮬레이션과 같은 주제를 추진해 왔습니다.
100,000큐비트 양자 중심 슈퍼컴퓨터로 가는 길에 대한 자세한 내용은 IBM Research 블로그를 참조하세요.