IBM rapporterer nøyaktig kvantum på 100+ Qubits – Nyhetsanalyse med høy ytelse | inne i HPC

IBM (NYSE: IBM) kunngjorde i dag det selskapet sa er et gjennombrudd innen kvanteberegning, publisert på forsiden av det vitenskapelige tidsskriftet Natur, og demonstrerer for første gang at kvantesystemer kan produsere nøyaktige resultater i en skala på 100+ qubits r"hver utover ledende klassiske tilnærminger."

Et IBM-forskerteam gjennomførte et eksperiment som selskapet mener at det er mulig for en kvantedatamaskin å overgå ledende klassiske simuleringer ved å lære og redusere feil i systemet, sa selskapet. Teamet brukte IBM Quantum 'Eagle' kvanteprosessor sammensatt av 127 superledende qubits på en brikke for å generere store, sammenfiltrede tilstander som simulerer dynamikken til spinn i en materialmodell og nøyaktig forutsi egenskaper som magnetiseringen.

For å verifisere nøyaktigheten til denne modelleringen, utførte et team av forskere ved UC Berkeley samtidig disse simuleringene på avanserte klassiske datamaskiner plassert ved Lawrence Berkeley National Labs National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) og Purdue University. Etter hvert som skalaen til modellen økte, fortsatte kvantedatamaskinen å gi nøyaktige resultater ved hjelp av avanserte feilreduserende teknikker, selv mens de klassiske datametodene til slutt vaklet og ikke matchet IBM Quantum-systemet.

"Dette er første gang vi har sett kvantedatamaskiner nøyaktig modellere et fysisk system i naturen utover ledende klassiske tilnærminger," sa Darío Gil, Senior Vice President og Director for IBM Research. «For oss er denne milepælen et viktig skritt i å bevise at dagens kvantedatamaskiner er kapable, vitenskapelige verktøy som kan brukes til å modellere problemer som er ekstremt vanskelige – og kanskje umulige – for klassiske systemer, og signaliserer at vi nå går inn i en ny æra nytte for kvanteberegning."

"Et av de endelige målene for kvanteberegning er å simulere komponenter av materialer som klassiske datamaskiner aldri har simulert effektivt," sa selskapet i sin kunngjøring. «Å modellere disse er et avgjørende skritt mot evnen til å takle utfordringer, som å designe mer effektiv gjødsel, bygge bedre batterier og lage nye medisiner. Men dagens kvantesystemer er iboende støyende og de produserer et betydelig antall feil som hemmer ytelsen. Dette skyldes den skjøre naturen til kvantebiter eller qubits og forstyrrelser fra miljøet.» Mer informasjon om demonstrasjonen kan finnes på IBM Research-bloggen.

IBM kunngjorde også at deres IBM Quantum-systemer som kjører både på skyen og på stedet på partnersteder vil bli drevet av minimum 127 qubits, som skal fullføres i løpet av neste år.

Disse prosessorene gir tilgang til beregningskraft som er stor nok til å overgå klassiske metoder for visse applikasjoner og vil tilby forbedrede koherenstider samt lavere feilrater sammenlignet med tidligere IBM-kvantesystemer. Slike evner kan kombineres med kontinuerlig videreutvikling av feilreduserende teknikker for å gjøre det mulig for IBM Quantum-systemer å møte en ny terskel for industrien, som IBM har kalt "utility-scale", et punkt der kvantedatamaskiner kan tjene som vitenskapelige verktøy for å utforske en ny omfanget av problemer som klassiske systemer kanskje aldri vil kunne løse.

kreditt: IBM

"Når vi går videre med vårt oppdrag om å bringe nyttig kvantedatabehandling til verden, har vi solide bevis på hjørnesteinene som trengs for å utforske en helt ny klasse av beregningsproblemer," sa Jay Gambetta, IBM-stipendiat og visepresident, IBM Quantum. "Ved å utstyre våre IBM Quantum-systemer med prosessorer som er i stand til bruksskala, inviterer vi våre kunder, partnere og samarbeidspartnere til å ta med sine vanskeligste problemer for å utforske grensene for dagens kvantesystemer og begynne å utvinne reell verdi."

IBM sa at deres kvantebrukere vil kunne kjøre problemer på prosessorer i nytteskala som er større enn 100 qubits. De over 2,000 deltakerne i IBM Quantum Spring Challenge hadde tilgang til disse prosessorene i nytteskala mens de utforsket dynamiske kretser, en teknologi som gjør det enklere å kjøre mer avanserte kvantealgoritmer.

IBM sa at arbeidsgrupper av IBM Quantum-brukere utforsker kvante i:

• Healthcare and Life Sciences: ledet av organisasjoner som Cleveland Clinic og Moderna, utforsker anvendelser av kvantekjemi og kvantemaskinlæring til utfordringer som akselerert molekylær oppdagelse og pasientrisikoprediksjonsmodeller.
• Høyenergifysikk: består av forskningsinstitusjoner som CERN og DESY, jobber med å identifisere de best egnede kvanteberegningene, for områder som fusjonsmodellering.
• Materialer: ledet av teamene i Boeing, Bosch, The University of Chicago, Eik Ridge National Lab, ExxonMobil og RIKEN, har som mål å utforske de beste metodene for å bygge arbeidsflyter for materialsimulering.
• Optimalisering: rettet mot å etablere samarbeid på tvers av globale institusjoner som E.ON, Wells Fargo og andre for å utforske spørsmål som fremmer identifiseringen av optimaliseringsproblemer som er best egnet for kvantefordeler innen bærekraft og finans.

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• EVM Finans. Unified Interface for desentralisert økonomi. Tilgang her.
• Quantum Media Group. IR/PR forsterket. Tilgang her.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• kilde: https://insidehpc.com/2023/06/ibm-reports-accurate-quantum-at-100-qubits/