IBM量子挺进由Arm驱动的Fugaku超级计算机

日本基于 Arm 的Fugaku  超级计算机将与 IBM 新开发的量子系统配对使用。此举是一个未来计算系统研究和开发项目的一部分。

俗称“大蓝”的 IBM 日前宣布了这一举措并表示已与日本政府科学研究机构理化学研究所（RIKEN）达成协议，将在神户的理化学研究所计算科学中心部署 IBM 量子系统II（Quantum System Two）并将其与 Fugaku 超级计算机进行整合。

IBM 量子系统II 与 Fugaku 超级计算机组队是为了实现以量子为中心的超级计算。IBM 视其为传统 HPC（高性能计算）的未来。量子将成为该架构不可分割的一部分。当然，前提是量子计算确实是一项切实可行的技术。

Fugaku 是富士通公司使用 152,064 个定制设计的 A64FX 处理器芯片构建的。Fugaku 在 2020 年曾是世界上已知最强大的超级计算机。 Frontier 超大规模系统则在 2022 年超越了 Fugaku。

IBM 量子系统II 于 12 月在纽约举行的年度 IBM 量子峰会上亮相，IBM 量子系统II 基于该公司的 133 量子比特 Heron 量子处理器。IBM 称 IBM 量子系统II 将是与 Fugaku 位于同一地点的唯一一台量子计算机。

Fugaku/IBM 量子系统II 的整合是日本政府新能源和工业技术开发组织（NEDO）一个资助项目的一部分，该项目旨在展示这种混合计算平台在未来“后 5G 时代”部署即服务的优势，项目的目标是推动日本的科学和商业发展。

IBM 表示除提供硬件外还将致力于开发一个软件栈，用于“在异构量子高性能计算混合计算环境中生成和执行集成量子经典工作流”。这些功能主要用于改善算法质量和执行时间。

理化学研究所量子 HPC 协作平台部门主任 Mitsuhisa Sato 博士声称，量子比特数在不断增加，保真度也在不断提高，量子系统正从有噪中等规模量子（NISQ）时代迈向实用阶段。（IBM 宣称 Heron 处理器取得的一项成就就是错误率改进了五倍）。

他表示，“量子计算机从高性能计算的角度来看是一种设备，可以加快传统上在超级计算机上执行的科学应用计算并完成一些在超级计算机上尚无法解决的计算。”

Mitsuhisa 博士表示，理化学研究所致力于开发用于量子-HPC 混合计算的软件，该研究所的科研能力以及在开发和运行 Fugaku 等超级计算机方面的经验为开发这些软件提供了很好的基础。

IBM 也对这一新进展表示欢迎，称这标志着“通向以量子为中心的超级计算未来之旅的一个重大里程碑”。

IBM 研究员兼 IBM 量子部门副总裁 Jay Gambetta 表示，“这项工作将推动行业朝着模块化和灵活的架构发展，这样的架构将量子计算和通信与经典计算资源相结合，两种计算范式能够协同工作，可以解决一些日益复杂的问题。”

日本看起来是在认真对待这一挑战，该国这次在量子经典混合计算平台方面的投资并不是唯一的投资。

量子计算公司 QuEra Computing 表示，公司已获得日本国家先进工业科学技术研究所（AIST）一份价值 65 亿日元（约合 4140 万美元）的合同，旗下的一套系统将与 Nvidia 驱动的 ABCI-Q 超级计算机部署在一起。

QuEra表示，ABCI-Q 系统有望成为量子电路仿真和量子机器学习的平台、构建经典-量子混合系统以及开发受量子技术启发的新算法。