以量子為中心的超級計算是一個(gè)全新的、到目前為止尚未實(shí)現的高性能計算時(shí)代。一個(gè)10萬(wàn)量子比特的系統將成為解決世界上一些最緊迫問(wèn)題的基礎,即使是當今最先進(jìn)的超級計算機也可能永遠無(wú)法解決這些問(wèn)題。
例如,強大的量子計算系統可以對化學(xué)反應和分子過(guò)程動(dòng)力學(xué)進(jìn)行全新理解;可以讓研究人員通過(guò)建模更好的碳捕獲方法來(lái)幫助研究氣候變化;發(fā)現制造電動(dòng)汽車(chē)電池和電網(wǎng)的材料,以實(shí)現更清潔和更可持續的目標;發(fā)現更有效、更節能的肥料。
這臺量子計算機預計將涉及計算堆棧所有級別的創(chuàng )新,包括量子計算和量子通信領(lǐng)域的融合,以及通過(guò)混合云將量子工作流和經(jīng)典工作流無(wú)縫集成。
因為這種計算機以前從未制造過(guò),所以第一步是設計藍圖。這項設計必須將經(jīng)典計算機和量子計算機集成在一起,這是迄今為止一項具有挑戰性的任務(wù),同時(shí)還必須在量子通信和計算技術(shù)方面開(kāi)辟新天地。
IBM表示,為了實(shí)現這一目標,公司希望到2033年實(shí)現10萬(wàn)比特的系統。到2023年底,IBM將推出這一架構的三個(gè)基石:
1、133量子比特“IBM Heron”處理器;2、IBM Quantum System Two,該系統的目標是在2023年底之前上線(xiàn);3、引入量子中間件,這是一組在經(jīng)典處理器和量子處理器上運行工作負載的工具。
IBM打算擴大這些合作伙伴關(guān)系,包括阿貢國家實(shí)驗室和費米實(shí)驗室,這兩個(gè)實(shí)驗室都是芝加哥量子交易所的成員,并分別擁有兩個(gè)能源部量子中心。重要的是,這兩個(gè)實(shí)驗室提供的能力和專(zhuān)業(yè)知識,可以促進(jìn)交付構建量子計算機競賽中設想的技術(shù)。