IBM推出行业首个以量子为中心的超级计算架构

IBM 已发布首个面向量子中心型超级计算的公开参考架构，概述如何将量子计算集成到现代超级计算环境中。

量子计算正朝着对复杂量子系统进行有用模拟的方向发展，涌现的混合算法已经在化学和材料科学等领域带来了有意义的结果。

然而，量子计算在应对宏大挑战型科学问题方面的能力仍受到限制，这主要源于它与经典超级计算基础设施相互隔离：经典基础设施仍需要在量子系统与经典系统之间进行手动数据传输与协调。

为了解决这一挑战，IBM 提出一份量子中心型超级计算蓝图：在本地系统、研究中心以及云平台中，将量子处理器（QPUs）与 GPU 和 CPU 集成在一起，使不同计算技术能够协同工作，解决超出单个系统能力范围的问题。

通过将量子硬件与经典资源（包括 CPU 与 GPU 集群、高速网络以及共享存储）相结合，该架构将量子与经典技术纳入统一的计算环境，以支持密集型工作负载和算法开发。

IBM 科学家为这一模式制定了三阶段路线图：首先，在现有高性能计算（HPC）环境中将 QPU 作为加速器进行集成；随后，开发具备中间件能力的异构平台，以将系统复杂性抽象化，让用户无需直接面对这些复杂性；最终，创建完全协同优化的量子-经典系统，面向端到端工作流进行设计。

在这一基础之上，IBM 使贯穿量子与经典计算的协同工作流成为可能。

集成式编排与开放软件框架（包括 Qiskit）让开发者和科学家能够借助熟悉的开发工具访问量子能力，从而帮助将量子计算应用扩展到化学、材料科学以及优化等领域。

“今天的量子处理器正开始着手解决科学问题中最难的部分——那些由化学中的量子力学所支配的部分，”IBM 研究院院长、IBM Fellow 杰伊·甘贝塔（Jay Gambetta）表示。

“未来在于量子中心型超级计算：量子处理器与经典高性能计算协同工作，以解决此前难以触及的问题。IBM 正在建设将这一计算未来变为现实所需的技术与系统，”他补充道。

                    **披露：** 本文由 Vivian Nguyen 编辑。如需了解我们如何创建与审阅内容，请参阅我们的编辑政策。