IBM relata Quantum preciso em mais de 100 Qubits – análise de notícias sobre computação de alto desempenho | dentro do HPC

IBM (NYSE: IBM) anunciou hoje o que a empresa disse ser um avanço na computação quântica, publicado na capa da revista científica Natureza, demonstrando pela primeira vez que os sistemas quânticos podem produzir resultados precisos em uma escala de mais de 100 qubits, indo além das principais abordagens clássicas.

Uma equipe de pesquisa da IBM conduziu um experimento que a empresa considera possível para um computador quântico superar as principais simulações clássicas aprendendo e mitigando erros no sistema, disse a empresa. A equipe usou o processador quântico IBM Quantum 'Eagle' composto por 127 qubits supercondutores em um chip para gerar grandes estados emaranhados que simulam a dinâmica dos spins em um modelo de material e preveem com precisão propriedades como sua magnetização.

Para verificar a precisão dessa modelagem, uma equipe de cientistas da UC Berkeley realizou simultaneamente essas simulações em computadores clássicos avançados localizados no National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) do Lawrence Berkeley National Lab e Universidade de Purdue. À medida que a escala do modelo aumentava, o computador quântico continuou a produzir resultados precisos com a ajuda de técnicas avançadas de mitigação de erros, mesmo quando os métodos clássicos de computação falharam e não corresponderam ao sistema IBM Quantum.

“Esta é a primeira vez que vimos computadores quânticos modelarem com precisão um sistema físico na natureza além das abordagens clássicas líderes”, disse Darío Gil, vice-presidente sênior e diretor de pesquisa da IBM. “Para nós, este marco é um passo significativo para provar que os computadores quânticos de hoje são capazes, ferramentas científicas que podem ser usadas para modelar problemas que são extremamente difíceis – e talvez impossíveis – para sistemas clássicos, sinalizando que agora estamos entrando em uma nova era. de utilidade para a computação quântica”.

“Um dos objetivos finais da computação quântica é simular componentes de materiais que os computadores clássicos nunca simularam com eficiência”, disse a empresa em seu anúncio. “Modelar isso é um passo crucial para a capacidade de enfrentar desafios, como projetar fertilizantes mais eficientes, construir baterias melhores e criar novos medicamentos. Mas os sistemas quânticos de hoje são inerentemente ruidosos e produzem um número significativo de erros que prejudicam o desempenho. Isso se deve à natureza frágil dos bits quânticos ou qubits e às perturbações de seu ambiente.”Mais informações sobre a demonstração podem ser encontradas no site Blog de pesquisa da IBM.

A IBM também anunciou que seus sistemas IBM Quantum executados na nuvem e no local em locais de parceiros serão alimentados por um mínimo de 127 qubits, a serem concluídos ao longo do próximo ano.

Esses processadores fornecem acesso ao poder computacional grande o suficiente para superar os métodos clássicos para determinados aplicativos e oferecerão tempos de coerência aprimorados, bem como taxas de erro mais baixas em relação aos sistemas quânticos anteriores da IBM. Esses recursos podem ser combinados com técnicas de mitigação de erros continuamente avançadas para permitir que os sistemas IBM Quantum atendam a um novo limite para o setor, que a IBM denominou 'escala de utilidade', um ponto em que os computadores quânticos poderiam servir como ferramentas científicas para explorar uma nova escala de problemas que os sistemas clássicos podem nunca ser capazes de resolver.

crédito: IBM

“À medida que avançamos em nossa missão de trazer computação quântica útil para o mundo, temos evidências sólidas dos pilares necessários para explorar uma classe inteiramente nova de problemas computacionais”, disse Jay Gambeta, IBM Fellow e vice-presidente, IBM Quantum. “Ao equipar nossos sistemas IBM Quantum com processadores capazes de escala de utilidade, estamos convidando nossos clientes, parceiros e colaboradores a trazer seus problemas mais difíceis para explorar os limites dos sistemas quânticos de hoje e começar a extrair valor real.”

A IBM disse que seus usuários quânticos poderão executar problemas em processadores de escala de utilidade maiores que 100 qubits. Os mais de 2,000 participantes do IBM Quantum Spring Challenge tiveram acesso a esses processadores em escala de utilidade enquanto exploravam circuitos dinâmicos, uma tecnologia que facilita a execução de algoritmos quânticos mais avançados.

A IBM disse que grupos de trabalho de usuários do IBM Quantum estão explorando o quantum em:

• Saúde e Ciências da Vida: lideradas por organizações como Cleveland Clinic e Moderna, estão explorando aplicações de química quântica e aprendizado de máquina quântica para desafios como descoberta molecular acelerada e modelos de previsão de risco para pacientes.
• Física de Altas Energias: composta por instituições de pesquisa como CERN e DESY, estão trabalhando para identificar os cálculos quânticos mais adequados, para áreas como modelagem de fusão.
• Materiais: liderados pelas equipes da Boeing, Bosch, The Universidade de Chicago, Carvalho Laboratório Nacional de Ridge, ExxonMobil e RIKEN, visam explorar os melhores métodos para construir fluxos de trabalho para simulação de materiais.
• Otimização: destinado a estabelecer colaboração entre instituições globais como E.ON, Wells Fargo e outros para explorar questões que progridem na identificação de problemas de otimização mais adequados para vantagem quântica em sustentabilidade e finanças.

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• Fonte: https://insidehpc.com/2023/06/ibm-reports-accurate-quantum-at-100-qubits/