新一代IBM量子处理器Heron与IBM Quantum System Two亮相
IBM日前在一年一度的IBM量子峰会上推出代号为“苍鹭”的IBM Quantum Heron处理器,它是达到实用规模、全新量子处理器系列中的首款产品。其架构历经四年设计、研发,是IBM目前性能最高、错误率最低的一款量子处理器。
IBM还推出第一台模块化量子计算机IBM Quantum System Two,它也是IBM以量子为中心的超级计算架构的基础。落脚在美国纽约的首套IBM Quantum System Two已上线运行,配备三个IBM Heron处理器,可支持电子控制系统。
随着这项关键产品问世,以及量子硬件、理论和软件领域的各种创新成果,IBM将其量子研发计划延伸到了2033年,并制定了新的目标,希望大幅度提升量子门运作的质量,从而增加可运行量子电路的规模,以释放可扩展量子计算的潜力。
IBM资深副总裁、IBM研究院院长Dario Gil表示:“如今是量子计算机可以被用来证明科学无限可能性的时代。IBM持续探索量子系统如何利用模块化架构来扩充与创造商业价值,也不断在提升实用级量子科技的品质。在这个过程中,我们与量子客户以及合作伙伴协作,一同为更复杂难解的问题寻找解决方案。”
如同IBM在2023年年初推出127量子比特、代号“鹰”的IBM Quantum Eagle处理器,IBM量子系统如今是一种科学工具,它能用于研究化学、物理和材料领域的实用型议题,超越了经典方法对量子力学的模拟。
在2023年初的发布之后,来自美国能源部的阿贡国家实验室、东京大学、华盛顿大学、科隆大学、哈佛大学、Qedma、Algorithmiq、加州大学伯克利分校、Q-CTRL、Ikerbasque基金会、Donostia国际物理中心、巴斯克国家大学以及IBM等产官学研机构的优秀研究人员、科学家和工程师,持续推动实用级量子计算,并确认其在探索全新、未知运算领域的价值。
他们的努力包括在新的IBM Quantum Heron 133量子比特处理器上进行的测试。用户可以在云端获取该处理器的资源。IBM Heron是IBM新一代高性能处理器中的首个产品,其错误率显著改善,比IBM Eagle先前写下的最佳记录提升了五倍。2024年将有更多的IBM Heron处理器加入IBM业界领先的实用级量子系统群。
IBM Quantum System Two是IBM新一代量子计算系统架构的基础。它通过模块化的量子比特控制电路,将可扩展的低温基础架构和经典运行时服务器结合在一起。新系统是IBM以量子为中心的超级计算愿景的杰作,该架构结合了量子通信和运算,由经典运算资源提供辅助,并利用中间软件层合宜地整合量子和经典运算工作流。
这套系统是未来十年IBM量子研发计划的一部分,也将纳入IBM未来几代的量子处理器。此外,未来的处理器将逐步提高它们可运行时的营运品质,以有效地处理复杂且大规模的工作负载。
IBM还详细介绍了其新一代软件栈的计划,其中Qiskit 1.0将展现其稳定性和速度。为了落实量子计算开发的“民主化”,IBM还发布了Qiskit Patterns。
Qiskit Patterns将成为让量子开发人员能够更轻松地编写代码的机制。它基于一系列工具,可以简单地映射经典问题,使用Qiskit针对量子电路优化,使用Qiskit Runtime执行这些电路,对结果进行后处理。通过Qiskit Patterns的协助,再与Quantum Serverless结合,用户可以在云端或地端等不同的环境里,建置、部署和执行整合了经典计算和量子计算的工作流。上述所有工具已经模块化,让用户更轻松地编写和运行量子算法。
此外,IBM率先在watsonx平台上将生成式AI技术用于量子代码编程,协助自动开发用于Qiskit的量子代码。这将通过IBM Granite模型系列的微调来实现。IBM副总裁、IBM院士Jay Gambetta认为:“生成式AI和量子计算都到达了转折点,让我们有机会使用watsonx可信任的基础模型框架,简化量子算法的构建方式,进行实用级量子研发工作。这是朝向普及量子计算的取得方式、以及让更多用户可以一同使用它来进行科研的重要突破。”
靠着IBM超过100量子比特系统的先进硬件,以及IBM在Qiskit里首次推出的易用软件,用户与计算科学家已经可以将大规模且复杂的的问题映射到量子电路,从量子系统中获得可信任的结果。