量子 · 从 H1 升到 H2:哪些已经跑起来,哪些还在通稿的将来时里
老式洗衣店收下一件外套,得经过三只手。一个人看面料定洗法,一个人操作机器,一个人熨烫整形。谁都不单独对成品负责,成品却比任何一个人单干时更周正。11 月 11 日东京发出的一份美通社通稿,把量子计算机摆进了这样一条流水线:Quantinuum 装在 RIKEN 的离子阱机器 Reimei 完成了 H2 系统升级,往后…
量子机算出的数,先喂给显卡,再喂给模型。
老式洗衣店收下一件外套,得经过三只手。一个人看面料定洗法,一个人操作机器,一个人熨烫整形。谁都不单独对成品负责,成品却比任何一个人单干时更周正。11 月 11 日东京发出的一份美通社通稿,把量子计算机摆进了这样一条流水线:Quantinuum 装在 RIKEN 的离子阱机器 Reimei 完成了 H2 系统升级,往后它产出的数要交给 GPU 超算,再交给 AI 模型。
通稿的主语是两家企业与研究机构,动作是「扩大合作」。Quantinuum 在纳斯达克的代码是 QNT,RIKEN 是日本国立研究开发法人。Reimei 属于 JHPC-quantum 项目,由日本经济产业省辖下的 NEDO 支持,挂在项目 JPNP20017 下面,负责人是 RIKEN 计算科学研究中心量子与 HPC 混合平台部的 Mitsuhisa Sato。项目全称里写着「量子与超级电脑混合平台」,名字已经把这条流水线的形状交代了。
两个已经开跑的题目
通稿说,Reimei 服务公开推出之前,上面已经有两项研究在做。
第一项是磁性材料模拟。团队用 RIKEN 旗下 JHPC-quantum 项目的 GPU 超算 ROQUO,拿 Reimei 生成的量子数据训练一个用于磁性模拟的 AI 模型。通稿给的初步结论有两层:这个模型的预测可能比只用经典模拟数据训练出来的 AI 模型更准,也可能比量子计算机自己的预测更精确。从原子层面理解磁性,往后要用到超高磁场磁共振成像与智能电网所需的材料上。
第二项是光活性生物分子模拟。Reimei、RIKEN 的 Fugaku 超算,以及跑在 ROQUO 上的 NVIDIA 演化式 AI 代理一起上,目标是模拟一种复杂分子对光的反应,追求此前达不到的规模与细致程度。通稿把落点写在效率更高的太阳能电池上。
这两个题目共用一个结构:量子机负责产出经典机器难以生成的样本,超算负责搬运与整理,AI 模型负责把样本变成可外推的预测。第一项里那句「比量子机自己的预测更精确」值得停一下。它意味着量子数据在这里的用途是当训练材料,成品由别的环节交出。
一份通稿里的三种时态
把通稿里的动词分个档,读起来会清楚很多。
| 档位 | 通稿里的说法 | 对应的事 |
|---|---|---|
| 已完成 | 成功升级至 H2 型系统,已签署谅解备忘录 | 设备换代,合作文件落地 |
| 初步结果 | 初步结果显示,预测可能更准确 | 两项用例,实验环境所得 |
| 计划与探讨 | 将共同研发,将研究直连途径,将评估就绪度 | 容错机,AI 数据中心,商用服务 |
量子机为什么要挨着超算
量子芯片能做的事很窄,读出又贵。一轮线路给一个样本,稍有实用价值的问题就要攒下海量样本,还得靠经典机器做预处理、误差缓解与后处理。把两边的机器放进同一个受管环境,省的是数据搬运和排队的时间。这条思路在 11 月 11 日另一份 IBM 官稿里也出现了:IBM Quantum Platform 把 HPC 与量子流程放进同一环境,并提到 IBM 与 RIKEN 的科学家把原有的样本基量子对角化工作流跑快约 5 倍、同时多做 100 倍计算,Cleveland Clinic 与 RIKEN 用平台自动处理 6.08 亿个样本,比没有工作流自动化时快 33 倍。那说的是 IBM 自家的平台与 Heron、Nighthawk 系列,和这次 Quantinuum 的 Reimei 属于两套设备,别把两家的倍率并到一张表上。
Quantinuum 这边的 H2 升级,通稿引用的 RIKEN 方面说法是,升级后能处理以往 H1 系统难以应对的更复杂、更大规模的科学问题。通稿没有给出量子比特数、门保真度或升级前后的性能对照,也没有公布那两项研究的误差条。能核的只有系统代号从 H1 到 H2,以及项目的资助与参与方。
从实验室到机房,还隔着两纸协议
往后要走的路在通稿里分成两支。一支叫「Made with Japan」,Quantinuum 与 RIKEN 会同日本的大学和本土零部件供应商共同研发容错量子计算机,依据来自在 RIKEN 集成与运行 Reimei 的经验。另一支是三方协议:Quantinuum、RIKEN 与 SoftBank 探讨把量子计算系统直接接进日本的 AI 数据中心,先评估基础设施就绪程度,再看互联系统能不能撑起商用混合服务,让科研界以外的用户也用得上。
通稿把这项研究挂在 RIKEN 的 AI for Science 计划下,并提到美日双方在 Genesis Mission 框架下拟议的 10 亿美元合作。SoftBank 一方的表述是把 NEDO 支持的项目成果转成产业价值。这些都属于规划与评估阶段,量化指标尚未出现。
一份 11 月的通稿里,真正落地的只有一次设备升级和两份已签的文件;两项用例给出的是带「可能」的初步结果;容错机与数据中心都还在动词的将来时里。把这三档分开读,比记住「全球功能最强大的同类平台」这句宣传语有用。
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