IBM ने HPC एकीकरण के लिए पहला क्वांटम-केंद्रित सुपरकंप्यूटिंग ब्लूप्रिंट जारी किया

Alvin Lang 12 मार्च, 2026 21:13

IBM ने क्वांटम-केंद्रित सुपरकंप्यूटिंग के लिए उद्योग की पहली संदर्भ आर्किटेक्चर जारी की है, जो मौजूदा HPC इंफ्रास्ट्रक्चर और क्लासिकल एक्सेलरेटर के साथ QPU एकीकरण को सक्षम बनाती है।

IBM ने 12 मार्च, 2026 को क्वांटम-केंद्रित सुपरकंप्यूटिंग के लिए पहली प्रकाशित संदर्भ आर्किटेक्चर जारी की, जो मौजूदा हाई-परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग इंफ्रास्ट्रक्चर के साथ क्वांटम प्रोसेसिंग यूनिट को एकीकृत करने के लिए एक तकनीकी ब्लूप्रिंट प्रदान करती है। यह फ्रेमवर्क बढ़ती हुई आवश्यकता को संबोधित करता है क्योंकि हाइब्रिड क्वांटम-क्लासिकल वर्कफ्लो भौतिकी और रसायन विज्ञान की समस्याओं के लिए अग्रणी क्लासिकल विधियों के समान परिणाम प्रदर्शित करते हैं।

यह आर्किटेक्चर बताती है कि कैसे QPU आधुनिक HPC वातावरण में CPU और GPU के साथ काम कर सकते हैं बिना पूरी तरह से नए कंप्यूटिंग स्टैक की आवश्यकता के। IBM ने इसे मॉड्यूलर और कंपोजेबल बनाया है, जो ओपन सॉफ्टवेयर, मानक इंटरफेस और कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करता है जो मौजूदा वर्कफ्लो और शेड्यूलर में प्लग इन होते हैं।

वास्तविक दुनिया की तैनाती पहले से चल रही है

यह सैद्धांतिक नहीं है। IBM ने पहले ही RIKEN के सुपरकंप्यूटिंग वातावरण में प्रारंभिक संस्करण तैनात किए हैं और जापान की Fugaku प्रणाली के साथ एकीकृत किया है—एक मशीन जिसमें 152,064 क्लासिकल नोड्स हैं। Cleveland Clinic और IBM के बीच संयुक्त कार्य ने 300-परमाणु Trp-cage मिनीप्रोटीन के दो कन्फॉर्मर की सापेक्ष ऊर्जा की भविष्यवाणी करने के लिए क्वांटम-केंद्रित सुपरकंप्यूटिंग वर्कफ्लो का उपयोग किया, क्वांटम सिमुलेशन को 33 ऑर्बिटल्स तक स्केल किया और कपल्ड-क्लस्टर विधि की सटीकता से मेल खाया।

एक अन्य सहयोग ने हाफ-मोबियस अणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना को सत्यापित किया, जिसके परिणाम Science में प्रकाशित हुए। ये खिलौना समस्याएं नहीं हैं—ये वैज्ञानिक रूप से सार्थक प्रणालियों का प्रतिनिधित्व करती हैं जो कम्प्यूटेशनल सीमाओं को आगे बढ़ाती हैं।

चार-परत आर्किटेक्चर स्टैक

संदर्भ आर्किटेक्चर विशिष्ट परतों में विभाजित होती है। एप्लिकेशन परत कम्प्यूटेशनल लाइब्रेरीज को संभालती है जो समस्याओं को विभिन्न वातावरणों में लॉन्च होने वाले घटकों में विघटित करती हैं। यहां, क्लासिकल और क्वांटम लाइब्रेरीज क्वांटम वर्कलोड को एप्लिकेशन डोमेन के लिए विशिष्ट सर्किट में तैयार, अनुकूलित और पोस्ट-प्रोसेस करती हैं।

एप्लिकेशन मिडलवेयर नीचे बैठता है, जहां MPI और OpenMP जैसे प्रोटोकॉल क्वांटम-अनुकूलित मिडलवेयर के साथ काम करते हैं। Qiskit v2.0 ने एक C फॉरेन फंक्शन इंटरफेस लाया जो Python को अन्य प्रोग्रामिंग भाषाओं के लिए विस्तारित करता है, जबकि v2.1 ने सर्किट रैंडमाइजेशन और एरर मिटिगेशन के लिए कस्टमाइज़ेबल बॉक्स एनोटेशन पेश किया।

ऑर्केस्ट्रेशन परत Quantum Resource Management Interface (QRMI) जैसे टूल के माध्यम से संसाधन आवंटन का प्रबंधन करती है—एक ओपन-सोर्स लाइब्रेरी जो हार्डवेयर-विशिष्ट विवरणों को अमूर्त बनाती है। Slurm वर्कलोड मैनेजर कार्यान्वयन के लिए, एक क्वांटम SPANK प्लगइन क्वांटम संसाधनों को क्लासिकल संसाधनों के साथ शेड्यूल करने योग्य इकाइयों के रूप में उजागर करता है।

हार्डवेयर इंफ्रास्ट्रक्चर विवरण

आधार पर तीन-स्तरीय हार्डवेयर इंफ्रास्ट्रक्चर है। सबसे भीतरी स्तर में क्वांटम प्रणाली स्वयं शामिल है—क्लासिकल रनटाइम प्लस QPU जो रियल-टाइम इंटरकनेक्ट के माध्यम से जुड़े हैं। इसमें FPGA, ASIC और CPU शामिल हैं जो क्वांटम एरर करेक्शन डिकोडिंग, मिड-सर्किट मापन, और कोहेरेंस समय की बाधाओं के भीतर क्विबिट कैलिब्रेशन को संभालते हैं।

दूसरा स्तर लो-लेटेंसी इंटरकनेक्ट जैसे RDMA over Converged Ethernet या NVQLink के माध्यम से जुड़े सह-स्थित CPU और GPU सिस्टम जोड़ता है। ये क्वांटम एरर करेक्शन टेस्टबेड के रूप में कार्य करते हैं, जो क्वांटम प्रणाली की मूल क्षमताओं से परे कम्प्यूटेशनल रूप से गहन एरर डिटेक्शन रणनीतियों का समर्थन करते हैं।

पार्टनर स्केल-आउट सिस्टम अंतिम स्तर बनाते हैं—क्लाउड या ऑन-प्रिमाइसेस संसाधन जो QPU निष्पादन के साथ क्लासिकल वर्कलोड को संभालते हैं। यह मॉड्यूलर दृष्टिकोण डेटा सेंटरों के लिए मौजूदा क्लस्टर के साथ क्वांटम सिस्टम तैनात करने का मार्ग सरल बनाता है।

HPC केंद्रों को अभी क्यों ध्यान देना चाहिए

समय महत्वपूर्ण है। जैसे-जैसे सैंपल-आधारित क्वांटम डायगोनलाइजेशन जैसे क्वांटम एल्गोरिदम क्लासिकल विधियों के लिए चुनौतीपूर्ण स्केल तक पहुंचते हैं, डोमेन वैज्ञानिकों को अपने टूलकिट में क्वांटम को एकीकृत करने का दबाव होता है। नई एरर मिटिगेशन और करेक्शन रणनीतियां तेजी से HPC क्षमताओं को शामिल करती हैं, और फॉल्ट-टॉलरेंट सिस्टम के आने तक इंतजार करने का अर्थ है एकीकरण सीखने की अवस्था को खो देना।

IBM इसे एक ऐसे फ्रेमवर्क के रूप में प्रस्तुत करता है जो अगले दशक में विकसित होगा न कि वर्तमान सिस्टम के लिए एक निर्धारित ब्लूप्रिंट। अभी संलग्न HPC केंद्र उच्च प्रभाव वाले एप्लिकेशन के लिए सिस्टम को सह-डिज़ाइन कर सकते हैं जबकि ऐसी नींव स्थापित कर सकते हैं जो फॉल्ट टॉलरेंस तक स्केल हो। यह आर्किटेक्चर रसायन विज्ञान, सामग्री विज्ञान और अनुकूलन समस्याओं को संबोधित करती है जिन्हें कोई भी एकल कंप्यूटिंग दृष्टिकोण अकेले नहीं संभाल सकता—वास्तव में वे डोमेन जहां क्वांटम के सैद्धांतिक लाभ अंततः व्यावहारिक क्षमता में बदल सकते हैं।

• ibm
• क्वांटम कंप्यूटिंग
• सुपरकंप्यूटिंग
• hpc
• qiskit