兩家科技元老級公司合作，量子超算會有驚喜不？

【科技明說 ｜ 科技熱點關注】

坊間消息，IBM與AMD合作開發以量子為中心的超級計算架構，是近期科技圈一件值得關注的事。這意味著經典計算與量子計算的優勢互補，旨在解決傳統計算難以應對的復雜問題。

據悉，IBM和AMD這次合作，核心是共同開發名為量子中心化超級計算（quantum-centric supercomputing）的下一代計算架構。其目標是構建一個可擴展的開源平臺，將量子計算機與由CPU、GPU等構成的高性能計算（HPC）及AI基礎設施協同工作。

在這種混合架構中，問題的不同組成部分將由最適合的計算范式來處理。例如，未來量子計算機可以模擬原子和分子的行為，而由AI驅動的經典超級計算機可以處理海量數據分析。
IBM和AMD將各自發揮其優勢，加速生成式人工智能的發展，并彌補雙方在該領域面對NVIDIA與Google同盟的相對落后。
對于IBM來說，這是其實現在本十年末（2030年前）交付容錯量子計算機愿景的重要一步，AMD的技術有望為其提供關鍵的實時糾錯功能。

對AMD而言，則能借助其CPU和GPU為美國能源部橡樹嶺國家實驗室的Frontier，歷史上第一臺正式突破百億億次級計算障礙的超級計算機等提供動力的經驗，進一步深化其在HPC和AI計算市場的地位。
不過，實現量子中心化超級計算愿景并非易事，面臨一些技術挑戰也是相當難。
量子計算當前局限需要注意，盡管近期量子計算領域頻現突破，如谷歌稱其量子計算芯片能在不到5分鐘內完成當前部分最快超級計算機需要10的24次方年才能完成的計算任務，但具備實際應用價值的量子計算機仍需數年才能實現。

英偉達首席執行官黃仁勛曾表示，全球要擁有極具實用價值的量子計算機可能還需要15年以上時間。

最核心挑戰在于糾錯。量子比特非常脆弱，容易受到環境干擾而產生錯誤。因此，“容錯”是量子計算走向實用化的關鍵。AMD計劃提供實時糾錯功能支持，這對于實現容錯量子計算至關重要。

當然混合架構的協同，也非常重要。如何高效地將量子計算機與經典HPC系統，包括AMD的CPU、GPU等集成，實現任務的無縫分配和協同處理，需要大量的算法研究和工程實踐。
值得注意的是，兩家公司計劃在今年晚些時候進行初步技術演示，展示IBM量子計算機如何與AMD技術協同工作以部署混合量子-經典工作流程。
長遠來看，若量子中心化超級計算取得成功，可能為許多領域帶來革命性變化。
比如藥物發現與材料科學，可以更精確地模擬分子和原子互動，加速新藥研發和新型材料設計。

比如當前火熱的人工智能，可以為生成式AI等提供強大算力支持，助力其高效擴展AI工作負載。

比如優化與物流，解決金融資產組合優化、供應鏈優化等復雜問題。

比如氣候變化研究，模擬復雜的氣候系統，助力環境保護和新能源開發。
由此而言，IBM和AMD聯手打造“量子中心化超級計算”，是一次經典計算與前沿量子計算的強強聯合。旨在通過融合兩種計算模式的優勢，突破傳統計算的性能極限，為未來解決更復雜的科學和工程難題提供全新的計算范式。
雖然實用的量子計算機仍需等待數年，但此類合作無疑是推動整個領域向前發展的重要一步。這對未來計算領域的發展方向、人工智能的推進以及科學研究的突破都可能產生深遠影響。

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阿明書法：量子超算

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