TechTalkThai ศูนย์รวมข่าว Enterprise IT ออนไลน์แห่งแรกในประเทศไทย
IBM, AMD และ Quantum Science Center แห่ง Oak Ridge National Laboratory ได้ประกาศเปิดตัวแพลตฟอร์มการแก้ไขข้อผิดพลาดทางควอนตัมรูปแบบใหม่ ซึ่งเป็นการรวมระบบควอนตัมเข้ากับระบบประมวลผลประสิทธิภาพสูง
การเพิ่มประสิทธิภาพและความถูกต้องในการประมวลผลควอนตัมจำเป็นต้องมีการปกป้องข้อมูลควอนตัมจากสัญญาณรบกวน ในหลายกรณี นักวิจัยได้จับคู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมเข้ากับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในการจัดการกับโจทย์ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับภาคอุตสาหกรรม โดยความท้าทายในปัจจุบันคือการขยายขนาดความก้าวหน้าเหล่านี้ด้วยการประมวลผลแบบดั้งเดิม
คิวบิตเชิงกายภาพในคอมพิวเตอร์ควอนตัมปัจจุบันมักเกิดข้อผิดพลาดประมาณหนึ่งครั้งในทุก ๆ การทำงานไม่กี่ร้อยครั้ง หากปราศจากการแก้ไข ข้อผิดพลาดจะสะสมอย่างรวดเร็ว ทำให้การคำนวณที่ซับซ้อนหรือใช้เวลานานไม่สามารถทำได้จริง อัลกอริทึมที่เปลี่ยนเกมได้อย่าง Shor’s Algorithm สำหรับการแยกตัวประกอบหรือการจำลองระดับโมเลกุลเคมี จำเป็นต้องอาศัยการประมวลผลที่ปราศจากข้อผิดพลาดหลายพันล้านครั้ง
การเปิดตัวในครั้งนี้ใช้แพลตฟอร์มการออกแบบร่วมสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดทางควอนตัม โดยใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมของ IBM รวมถึง Nighthawk ขนาด 120 คิวบิต ร่วมกับระบบประมวลผลประสิทธิภาพสูง Umbra ของ ORNL ซึ่งขับเคลื่อนด้วยกราฟิกโปรเซสเซอร์ Instinct MI355X ของ AMD และซีพียู EPYC รุ่นที่ 5
Travis Humble ผู้อำนวยการของ Quantum Science Center กล่าวว่า ความแข็งแกร่งของ ORNL ในด้านการประมวลผลประสิทธิภาพสูง เมื่อรวมกับความเชี่ยวชาญของพันธมิตร QSC อย่าง IBM และ AMD ได้สร้างโอกาสในการขยายขีดจำกัดของสิ่งที่เป็นไปได้ โดยผ่านระบบ Umbra พวกเขาจะสามารถทดสอบแนวคิดใหม่ ๆ ประเมินแนวทางต่าง ๆ ในระดับสเกล และวางรากฐานสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เชื่อถือได้มากยิ่งขึ้น
Jay Gambetta ซึ่งเป็น IBM Fellow และผู้อำนวยการของ IBM Research กล่าวเสริมว่า ปัจจัยสำคัญที่สุดในการวิจัยปัจจุบันไม่ได้อยู่ที่ว่าการแก้ไขข้อผิดพลาดจะใช้งานได้บนฮาร์ดแวร์ควอนตัมหรือไม่ แต่อยู่ที่วิธีการเร่งความเร็วและปรับปรุงกระบวนการดังกล่าวให้เหมาะสม เพื่อสร้างระบบที่นักวิทยาศาสตร์สามารถนำไปใช้แก้ปัญหาต่าง ๆ ได้จริง
IBM ระบุว่าการเชื่อมต่อแบบโครงตาข่ายสี่เหลี่ยมของ Nighthawk ช่วยให้มีความเร็วชั้นนำในอุตสาหกรรมและการควบคุมแบบเรียลไทม์เพื่อทดสอบเทคนิคการแก้ไขข้อผิดพลาด โดยตัวเร่งความเร็ว GPU อย่างโหนดของ AMD ในระบบ Umbra จะช่วยในการปรับแต่งส่วนต่าง ๆ เหล่านี้ให้แม่นยำยิ่งขึ้น แพลตฟอร์มการออกแบบร่วมที่เชื่อมต่อกันที่ Oak Ridge จะช่วยให้สามารถสำรวจควอนตัมในฐานะส่วนหนึ่งของโครงสร้างพื้นฐานด้านปัญญาประดิษฐ์และการประมวลผลทางวิทยาศาสตร์ที่กว้างขวางขึ้น
Gambetta กล่าวว่า แพลตฟอร์มการออกแบบร่วมสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดทางควอนตัมตัวใหม่นี้ ช่วยให้เราสามารถประเมินแนวทางต่าง ๆ และกำหนดสถาปัตยกรรม ซอฟต์แวร์ และเวิร์กโฟลว์ที่จะสามารถขยายขนาดได้ในอนาคต
นักวิจัยสามารถวัดคิวบิตในระหว่างการคำนวณและดำเนินการกับผลลัพธ์ได้แบบเรียลไทม์ รวมถึงสามารถกำหนดจังหวะเวลาที่แม่นยำสำหรับสัญญาณที่ปกป้องคิวบิตจากสิ่งรบกวน และดูการทำงานของฮาร์ดแวร์ในขณะที่ประมวลผลด้วยสัญญาณการวัดดิบ ซึ่งสิ่งนี้จะช่วยให้งานวิจัยด้านการแก้ไขข้อผิดพลาดได้รับข้อมูลดิบที่จำเป็นสำหรับแนวทางรุ่นถัดไปในการสร้างขีดความสามารถที่ซับซ้อนสำหรับระบบขนาดใหญ่ที่รันโค้ดจริง
เมื่อช่วงต้นปีที่ผ่านมา IBM และ ORNL ได้เปิดเผยผลลัพธ์ที่แสดงให้เห็นว่าเวิร์กโหลดที่รันบนทั้งคอมพิวเตอร์ควอนตัมและคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม รวมถึงซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Frontier สามารถจำลองวัสดุแม่เหล็กจริงและคำนวณโครงสร้างโมเลกุลของวัสดุที่มีศักยภาพสำหรับเชื้อเพลิงฟิวชันได้
การจำลองวัสดุแม่เหล็กอาจนำไปสู่ความก้าวหน้าในด้านตัวนำยิ่งยวด แบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และยารักษาโรคตัวใหม่ ๆ ขณะที่เชื้อเพลิงฟิวชันที่มีศักยภาพอาจเป็นก้าวสำคัญไปสู่พลังงานมหาศาลที่เหนือกว่านิวเคลียร์ฟิชชัน ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบัน
