IBM, 100.000 kübit ile çalışan kuantum merkezli bir süper bilgisayar geliştirmek için Tokyo Üniversitesi ve Chicago Üniversitesi ile 10 yıllık, 100 milyon dolarlık bir girişimi duyurdu.
Kuantum merkezli süper bilgi işlem, tamamen yeni ve şu an itibariyle gerçekleşmemiş, yüksek performanslı bilgi işlem çağıdır. 100.000 kübitlik bir sistem, günümüzün en gelişmiş süper bilgisayarlarının bile asla çözemeyeceği dünyanın en acil sorunlarından bazılarını ele almak için bir temel görevi görebilir.
Örneğin, böylesine güçlü bir kuantum sistemi, kimyasal reaksiyonlar ve moleküler süreçlerin dinamikleri hakkında tamamen yeni anlayışların kilidini açabilir. Buna karşılık, bu, araştırmacıların karbonu yakalamak için daha iyi yöntemler modelleyerek iklim değişikliğini incelemelerine yardımcı olabilir; daha temiz ve daha sürdürülebilir olma hedefine yönelik olarak elektrikli araçlar ve enerji şebekeleri için piller inşa edecek malzemeleri keşfetmek; ve daha etkili ve enerji tasarruflu gübreleri ortaya çıkarın.
Bu güçlü yeni paradigmayı başlatmak için, küresel bir işbirliği ve endüstriler ve araştırma kurumları arasında yetenek ve kaynakların etkinleştirilmesi başlatılıyor. Chicago Üniversitesi, Tokyo Üniversitesi ve IBM’in daha geniş küresel ekosistemi ile ortaklık kuran IBM, önümüzdeki on yıl boyunca bu sistemin temelinde yatan teknolojileri geliştirmek ve gerekli bileşenleri uygun ölçekte tasarlamak ve oluşturmak için çalışacak.
İleride IBM, bu ortaklıkları, her ikisi de Chicago Quantum Exchange üyesi olan ve ilgili iki Enerji Bakanlığı kuantum merkezine ev sahipliği yapan Argonne Ulusal Laboratuvarı ve Fermilab Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nı içerecek şekilde genişletmeyi planlıyor. Daha da önemlisi, iki laboratuvar, kuantum merkezli bir süper bilgisayar oluşturma yarışında öngörülen teknolojilerin sunulmasını kolaylaştırabilecek yetenekler ve uzmanlık sunuyor.
IBM Başkanı ve CEO’su Arvind Krishna, “Geçtiğimiz birkaç yılda IBM, kuantum teknolojisini dünyaya tanıtmada ön saflarda yer aldı” dedi. “Yol haritamız ve yararlı kuantum teknolojisini küresel olarak kurma misyonumuz boyunca önemli ilerleme kaydettik, o kadar ki, artık ortaklarımızla birlikte kuantumla bağlantılı yeni bir süper bilgi işlem sınıfını gerçekten keşfetmeye ve geliştirmeye başlayabiliriz.”
Chicago Üniversitesi Başkanı Paul Alivisatos, “Kuantum teknolojisinde geniş ölçekte atılımlar gerçekleştirmek, dünya çapında ve çok çeşitli endüstri, akademik ve hükümet ortakları arasında köklü ve üretken bir işbirliği gerektirir” dedi. “Kuantum bilgi bilimi ve teknolojisi, temel keşif ve teknik yeniliğin gerçek atılımlar yaratmak için bir araya geleceği bir kavşakta. Chicago Üniversitesi, bu girişimde ortak olmaktan heyecan duyuyor.”
“Ortaklığımızın, bilimsel atılımlara, gelecek dönem için kuantum hesaplamanın benimsenmesinde hızlanmaya ve insanlığın kritik toplumsal sorunlarına aktif olarak katılmaya yol açacağını umuyoruz. Tokyo Üniversitesi Rektörü Dr. Teruo Fujii, çeşitli yetenekleri besleyerek daha iyi bir gelecek toplumunun gerçekleştirilmesine katkıda bulunmayı da hedefliyoruz” dedi.
Kuantum merkezli süper hesaplama bloklarını oluşturmak
Bu kuantum merkezli süper bilgisayara yönelik planların, bilgi işlem yığınının tüm düzeylerinde yenilikler içermesi ve kuantum hesaplama ve kuantum iletişimi alanlarının yakınsamasını ve ayrıca kuantum ve klasik iş akışlarının hibrit bulut aracılığıyla kusursuz entegrasyonunu kapsaması bekleniyor. .
Böyle bir bilgisayar daha önce hiç yapılmadığı için, ilk adım bir plan hazırlamak olacaktır. Tasarım, klasik bilgisayarları ve kuantum bilgisayarları – bugüne kadar zorlu bir görev – entegre etmenin yanı sıra kuantum iletişim ve bilgi işlem teknolojisinde yeni bir çığır açmalıdır.
Bu sistemin temeli, IBM’in Kuantum Geliştirme Yol Haritasında ana hatlarıyla belirtmiş olduğu kilometre taşlarını içerecektir. Bu, artan sayıda kuantum işlemcisini kuantum ara bağlantıları yoluyla ölçeklendirme ve bağlama yeteneğinin yanı sıra, gürültülü ancak güçlü kuantum işlemcilerden tam olarak yararlanmak için hataları azaltan teknolojiyi içerir.
2023’ün sonunda IBM, kuantum merkezli süper bilgisayarlar için gerekli mimarisinin üç temel taşını piyasaya sürmeyi planlıyor. Biri, yeni 133-qubit ‘IBM Heron’ işlemcisidir. Bu işlemci, daha yüksek performans sağlamak için yeni bir iki kübitlik kapı ile IBM’in önceki nesil kuantum işlemcilerinin tamamen yeniden tasarlanmış halidir. Modüler bağlı işlemcilerin bilgisayarın boyutunu büyütmesini sağlamak için gelecekteki uzantılarla da uyumlu olacaktır.
İkincisi, IBM Quantum System Two’nun tanıtılmasıdır. Yeni amiral gemisi sistemi, klasik kontrol elektroniği ve yüksek yoğunluklu kriyojenik kablolama altyapısı da dahil olmak üzere temel bileşenlerine ölçeklendirme unsurları eklemek için modüler ve esnek olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu sistemin 2023 yılı sonuna kadar devreye alınması hedeflenmektedir.
Üçüncüsü, hem klasik hem de kuantum işlemcilerde iş yüklerini çalıştırmak için bir dizi araç olan kuantum için ara katman yazılımının tanıtılmasıdır. Buna, geniş ölçekte verimli çözümler sağlamak için iş yüklerini ayrıştırma, paralel yürütme ve yeniden yapılandırma araçları dahildir.
Önümüzdeki on yılda IBM, kuantum işlemcilerinin kuantum ara bağlantıları yoluyla nasıl bağlanabileceğini geliştirmek için üniversite ortakları ve dünya çapındaki kuantum ekosistemi ile birlikte çalışmayı planlıyor. Bu çalışma, 100.000 qubit’e kadar ölçeklendirmeye izin vermek için yüksek verimli, yüksek doğruluklu işlemciler arası kuantum işlemlerini ve güvenilir, esnek ve uygun maliyetli bir sistem bileşeni altyapısı sağlamayı amaçlayacaktır.
IBM’in Chicago Üniversitesi ile işbirliği, Chicago bölgesinin kuantum araştırmasındaki güçlü yönlerine dayanacaktır. Chicago Üniversitesi, on yıldan daha uzun bir süre önce, kuantum teknolojisini şu anda Pritzker Moleküler Mühendisliği Okulu’nun odak noktası haline getirme kararıyla bölgenin kuantum ekosisteminin tohumlarını attı.
Chicago tartışmasız kuantum teknolojisinde araştırma için önde gelen küresel merkezlerden biri haline geldi ve ülkedeki en büyük kuantum ağlarından birine ev sahipliği yaptı.
Argonne Ulusal Laboratuvarı ve Fermilab Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı, dört üniversite, 40’tan fazla endüstri ortağı ve bölgedeki diğer birinci sınıf akademik kurumlardaki araştırmacıları içeren Chicago merkezli Chicago Quantum Exchange Üniversitesi’nden bilim adamları, anlayışı genişletmeye devam edecek. ve kuantum teknolojisinin kullanımı.
IBM ile birlikte Tokyo Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kuantum işlemcilerin derinliklerindeki gürültünün ayrıntılı analizi, kuantum yapay zekası için verimli hesaplamanın geliştirilmesi ve klasik-kuantum hibrit hesaplamalarla kuantum kimyası simülasyonu gibi konularda ilerleme kaydediyor.