IBM、美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）及AMD联合发布了一个用于量子纠错研究的协同设计平台。该平台将IBM的120量子比特Nighthawk量子处理器与基于AMD Instinct MI355X GPU和第五代AMD EPYC CPU的Umbra高性能计算集群部署在同一设施内，旨在通过降低经典计算与量子处理之间的延迟，加速量子纠错技术的研发。 技王数据恢复
核心部署与硬件构成
该协同平台位于纽约波基普西（Poughkeepsie, New York）的IBM量子站点。其核心构成包括： www.fixhdd.cn
- 量子侧：采用IBM Quantum Nighthawk处理器，具备120个量子比特。该处理器拥有方格晶格连接性（IBM架构中最高）、高电路吞吐量，并通过IBM Quantum System API提供实时脉冲控制。
- 经典侧：采用ORNL的高性能计算系统Umbra，由AMD Instinct MI355X GPU加速器和第五代AMD EPYC CPU组成。经典硬件负责解码、优化及软件编排工作。
技术目标与运行机制
传统模式下，量子计算机与高性能计算（HPC）集群通常分离部署，通过云端或独立API连接，导致手递手操作产生延迟。新平台将两者同址部署，以支持以下研究目标： www.fixhdd.cn
- 分层纠错：测试内码（保护模块内量子比特）与外码（包裹内码逻辑量子比特）相结合的层级纠错方案。
- 实时响应：支持中电路测量（mid-circuit measurement）及基于测量结果的实时条件执行，确保解码器能跟上量子处理器的速度。
- 技术栈覆盖：涵盖级联码、时空码、算法感知解码器、硬件感知电路优化及编译等单一软件栈。
IBM研究指出，该分层纠错方法的目标是在千分之一（1/1000）的物理错误率下实现万亿次逻辑操作。
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当前进展与未来规划
目前，该协同平台已投入运行，但官方未公布具体的节点数量、GPU/CPU配置规模、解码延迟数据或基准测试结果。平台的发展规划如下： 技王数据恢复
- 现有合作基础：IBM与ORNL此前已通过量子科学中心合作，利用Frontier超算模拟磁性材料及聚变燃料分子构型；IBM与AMD曾展示在AMD芯片上解码量子错误的算法。
- 未来连接：该平台计划与田纳西州橡树岭的橡树岭领导力计算设施（ORLCF）及基于AMD架构的Lux超算建立连接，但这目前仍处于“计划中”阶段，无具体完成日期或外部访问时间表。
- 长期目标：此次合作符合美国能源部（DOE）“量子起源计划”（Quantum Genesis Mission）的目标，即2028年前实现具有科学意义的量子计算机。DOE的量子竞赛（Q Competition）目标是在2028年底实现100个逻辑量子比特运行10万次硬操作。IBM目前的实验达到70个逻辑量子比特和438次硬操作。相关研究成果将用于指导IBM计划于2029年交付的容错量子计算机IBM Quantum Starling。
相关声明
ORNL量子科学中心主任Travis Humble表示：“借助Umbra，我们将测试新想法，大规模评估各种方法，并为构建更可靠的量子计算机奠定基础。”AMD执行副总裁兼首席技术官Mark Papermaster称，该协同设计平台是构建可扩展、高效计算基础设施的重要一步，有助于使容错量子计算成为现实。
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技术审核：邓严军｜技王数据恢复实验室技术总监 www.fixhdd.cn
