【科技明說 ｜ 科技熱點(diǎn)關(guān)注】

坊間消息，IBM與AMD合作開發(fā)以量子為中心的超級(jí)計(jì)算架構(gòu)，是近期科技圈一件值得關(guān)注的事。這意味著經(jīng)典計(jì)算與量子計(jì)算的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，旨在解決傳統(tǒng)計(jì)算難以應(yīng)對(duì)的復(fù)雜問題。

據(jù)悉，IBM和AMD這次合作，核心是共同開發(fā)名為量子中心化超級(jí)計(jì)算（quantum-centric supercomputing）的下一代計(jì)算架構(gòu)。其目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)可擴(kuò)展的開源平臺(tái)，將量子計(jì)算機(jī)與由CPU、GPU等構(gòu)成的高性能計(jì)算（HPC）及AI基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同工作。

在這種混合架構(gòu)中，問題的不同組成部分將由最適合的計(jì)算范式來處理。例如，未來量子計(jì)算機(jī)可以模擬原子和分子的行為，而由AI驅(qū)動(dòng)的經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)可以處理海量數(shù)據(jù)分析。
IBM和AMD將各自發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，加速生成式人工智能的發(fā)展，并彌補(bǔ)雙方在該領(lǐng)域面對(duì)NVIDIA與Google同盟的相對(duì)落后。
對(duì)于IBM來說，這是其實(shí)現(xiàn)在本十年末（2030年前）交付容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)愿景的重要一步，AMD的技術(shù)有望為其提供關(guān)鍵的實(shí)時(shí)糾錯(cuò)功能。

對(duì)AMD而言，則能借助其CPU和GPU為美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的Frontier，歷史上第一臺(tái)正式突破百億億次級(jí)計(jì)算障礙的超級(jí)計(jì)算機(jī)等提供動(dòng)力的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步深化其在HPC和AI計(jì)算市場(chǎng)的地位。
不過，實(shí)現(xiàn)量子中心化超級(jí)計(jì)算愿景并非易事，面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)也是相當(dāng)難。
量子計(jì)算當(dāng)前局限需要注意，盡管近期量子計(jì)算領(lǐng)域頻現(xiàn)突破，如谷歌稱其量子計(jì)算芯片能在不到5分鐘內(nèi)完成當(dāng)前部分最快超級(jí)計(jì)算機(jī)需要10的24次方年才能完成的計(jì)算任務(wù)，但具備實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的量子計(jì)算機(jī)仍需數(shù)年才能實(shí)現(xiàn)。

英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛曾表示，全球要擁有極具實(shí)用價(jià)值的量子計(jì)算機(jī)可能還需要15年以上時(shí)間。

最核心挑戰(zhàn)在于糾錯(cuò)。量子比特非常脆弱，容易受到環(huán)境干擾而產(chǎn)生錯(cuò)誤。因此，“容錯(cuò)”是量子計(jì)算走向?qū)嵱没年P(guān)鍵。AMD計(jì)劃提供實(shí)時(shí)糾錯(cuò)功能支持，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)量子計(jì)算至關(guān)重要。

當(dāng)然混合架構(gòu)的協(xié)同，也非常重要。如何高效地將量子計(jì)算機(jī)與經(jīng)典HPC系統(tǒng)，包括AMD的CPU、GPU等集成，實(shí)現(xiàn)任務(wù)的無縫分配和協(xié)同處理，需要大量的算法研究和工程實(shí)踐。
值得注意的是，兩家公司計(jì)劃在今年晚些時(shí)候進(jìn)行初步技術(shù)演示，展示IBM量子計(jì)算機(jī)如何與AMD技術(shù)協(xié)同工作以部署混合量子-經(jīng)典工作流程。
長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，若量子中心化超級(jí)計(jì)算取得成功，可能為許多領(lǐng)域帶來革命性變化。
比如藥物發(fā)現(xiàn)與材料科學(xué)，可以更精確地模擬分子和原子互動(dòng)，加速新藥研發(fā)和新型材料設(shè)計(jì)。

比如當(dāng)前火熱的人工智能，可以為生成式AI等提供強(qiáng)大算力支持，助力其高效擴(kuò)展AI工作負(fù)載。

比如優(yōu)化與物流，解決金融資產(chǎn)組合優(yōu)化、供應(yīng)鏈優(yōu)化等復(fù)雜問題。

比如氣候變化研究，模擬復(fù)雜的氣候系統(tǒng)，助力環(huán)境保護(hù)和新能源開發(fā)。
由此而言，IBM和AMD聯(lián)手打造“量子中心化超級(jí)計(jì)算”，是一次經(jīng)典計(jì)算與前沿量子計(jì)算的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。旨在通過融合兩種計(jì)算模式的優(yōu)勢(shì)，突破傳統(tǒng)計(jì)算的性能極限，為未來解決更復(fù)雜的科學(xué)和工程難題提供全新的計(jì)算范式。
雖然實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)仍需等待數(shù)年，但此類合作無疑是推動(dòng)整個(gè)領(lǐng)域向前發(fā)展的重要一步。這對(duì)未來計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展方向、人工智能的推進(jìn)以及科學(xué)研究的突破都可能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

那么，你覺得兩家科技元老級(jí)公司合作，量子超算會(huì)有驚喜不？

阿明書法：量子超算

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