AMD 携手 IBM 与 ORNL 构建量子纠错协同设计平台，夯实量子计算的经典计算基础

量子计算的未来将取决于把量子计算与经典计算以前所未有的规模结合在一起。顶级经典计算对于管理量子系统、加速复杂仿真、纠错以及将量子处理器大规模集成到 HPC 集群中至关重要。凭借涵盖 CPU、GPU、FPGA 和开放软件的领先技术，AMD 在构建这一基础方面具有独特优势。

今天，AMD 正通过由 IBM 与橡树岭国家实验室量子科学中心建立的一个全新量子纠错协同设计平台（ORNL），将其经典计算领域的领先实力应用于这一挑战。这一合作为评估未来混合量子系统所需的架构、软件和工作流提供了一个共享环境。

新的协同设计平台将汲取三方合作伙伴的经验。IBM 带来量子计算技术，ORNL 带来其科学研究与计算环境，AMD 则带来连接量子处理与科学工作负载的经典计算技术和开放软件。

首次部署将 IBM 量子计算机（包括 120 量子比特的 IBM Quantum Nighthawk）与由 AMD EPYC™ CPU 和 AMD Instinct™ GPU 驱动的 Umbra HPC 系统汇聚在同一个同址部署环境中。

“构建实用的量子系统需要量子计算界与经典计算界共同解决系统设计挑战，”AMD 企业院士、研究与先进开发负责人 Ralph Wittig 表示。“AMD 拥有从实时控制到顶级超级计算的 CPU、GPU 和 FPGA 方面的专业知识。我们正与 IBM、橡树岭及我们的生态系统合作伙伴一道，运用这些经验来开发和测试量子处理器、经典计算与软件如何大规模协同工作。”

这项工作建立在 AMD 驱动顶级超级计算机的经验，以及与 IBM 在 GPU 加速科学计算和基于 FPGA 的错误解码方面持续合作的基础上。

设计经典计算基础

将量子计算与经典计算集成在一起，需要在同一个系统内匹配不同的处理需求。控制与反馈要求精确的时序和快速响应。科学计算需要大规模的并行处理。而编排调度则要协调所有这些资源之间的工作。

AMD 与生态系统及其合作伙伴通过深度协同设计，利用其广泛的高性能产品组合，来满足量子系统从实时控制到顶级规模科学计算的经典计算需求。AMD 在以下方面具备专业能力：

• AMD EPYC™ CPU 提供编排复杂混合经典-量子系统所需的调度能力和通用性能。

• AMD Instinct™ GPU 加速围绕量子工作负载的仿真、优化和并行科学计算。

• AMD Versal™ 自适应 SoC 在量子处理器附近提供所需的低延迟控制、读取和解码能力。

• AMD ROCm™ 开放软件生态系统帮助开发者将 HPC 与 AI 应用以及这些硬件连接到日益一体化的量子-经典环境中。

这些技术共同为量子开发者、系统构建者和研究机构提供了一个可扩展的经典计算基础，供他们从现在开始围绕它进行设计。

AMD 及其在量子计算未来中的角色

纠错是当今的量子计算机与能够开展真正科学研究的量子计算机之间的关键所在。解决这一问题需要量子计算和经典计算双方面的工作，其中很大一部分在经典计算这边。由于两套系统需要协同工作，纠错要求量子研究人员理解处理器和经典计算。这一全新的协同设计平台为 AMD、IBM 和橡树岭国家实验室提供了一个共享环境，在他们继续支持美国能源部的“量子创世使命”及其在 2028 年前实现具有科学价值的量子计算机的进程中，共同研究这些需求。

计划将该平台与橡树岭领导计算设施（OLCF）连接起来，该设施还容纳了 ORNL 全新的 Lux SI（超级智能）+ HPC 超级计算机，由 AMD EPYC CPU 和 AMD Instinct GPU 提供算力。这些连接将把研究环境扩展到探索集成量子计算、AI 和科学计算如何加速科学发现与国家安全所需的全规模系统。

对 AMD 而言，这项工作体现了一个基本原则：量子计算的进步依赖于经典计算的进展。通过与 IBM 和 ORNL 现在就研究这些需求，AMD 正在塑造未来量子计算机所需要的计算基础。AMD 正在与量子公司、研究机构和技术提供商协同设计一个完整的系统。