IBM量子数据中心助力欧洲战略布局

IBM 在德国设立首个欧洲量子数据中心，推动量子生态系统发展

IBM 于 10 月 1 日在德国埃宁根正式启动了其第二个全球量子数据中心，也是其在美国以外的首个量子数据中心。该中心配备了两个 127 量子位的 IBM Quantum Eagle 系统，并计划在未来引入一个 133 量子位的 IBM Quantum Heron 系统。

IBM 研究总监胡安·贝纳贝-莫雷诺在接受采访时，详细阐述了该数据中心的战略意义，以及欧洲量子生态系统的发展前景和潜在应用场景。

问：为什么选择埃宁根作为 IBM 首个欧洲量子数据中心的所在地？

答：埃宁根是 IBM 德国、奥地利和瑞士地区的总部所在地，同时也是 IBM 的研发中心所在地，拥有丰富的专业人才。此外，德国在量子领域也拥有深厚的历史积淀，例如与弗劳恩霍夫研究所的合作。

问：建立独立的欧洲量子中心有何重要意义？

答：这与欧盟的战略目标高度契合，旨在打造本土的量子计算能力。随着欧盟客户数量的不断增长，他们有时更倾向于在欧盟范围内运行他们的工作。值得强调的是，无论数据处理地点在哪里，IBM 都严格遵守 GDPR 规范。我们还与欧盟和欧盟委员会合作，为蓬勃发展的欧洲量子生态系统提供支持，该生态系统正在快速发展。

问：为什么在该中心周围建立量子社区至关重要？

答：量子计算是一个需要社区协作的领域。IBM 致力于开发最先进的硬件，并鼓励社区成员提出自己的想法。IBM 在量子计算领域取得的巨大进步，得益于从一开始就认识到社区的重要性。我们开放了系统，使人们可以通过云访问它们，并在 2016 年发布了开源量子开发工具包 Qiskit。从一开始，我们就吸引了各种类型的用户，最初是学术界和科学界，但越来越多的商业用户也加入进来。

我们认识到，需要社区的参与才能共同创造出独一无二的成果，不断突破技术瓶颈。由于我们是在不断探索中前进，需要社区的帮助来了解他们的关键需求。

社区可以围绕特定主题建立。我们设立了工作组，将来自全球各地的医疗保健和生命科学领域、高能物理领域的人员聚集在一起。此外，还有一些更具地方特色的社区，例如德国巴伐利亚州的慕尼黑量子谷。我认为，社区应该建立在他们想要的地方。我们将系统引入欧洲数据中心，但也为他们提供全球合作的机会。这是系统的设计理念。

问：该数据中心将配备两个 127 量子位的 Eagle 量子处理器，并计划在未来引入一个 133 量子位的 Heron 处理器。为什么选择这些型号？

答：我们决定采用超过 100 量子位的处理器，因为低于这个数量级，无法进行经典模拟。这是我们全球战略的一部分，不仅限于欧洲。我们从两个 Eagle 处理器开始，其中一个最初位于弗劳恩霍夫研究所。

我们对此感到非常兴奋，因为我们正在从单一整体的思维方式转变为模块化思维。模块化意味着可以像今天一样，将系统设计为由不同组件组成的整体。就像经典计算机一样，我们拥有 CPU 和 GPU 等不同组件，它们承担着不同的任务，并具有专门的功能。在这里，我们加倍努力，提升了 QPU 内部和 QPU 之间的架构。

问：IBM 的两家欧洲量子客户，博世和 E.ON，提到了利用量子计算来支持能源转型。有哪些量子可持续性应用？

答：可持续性包含多个方面。在能源领域，从发电到终端用户，每个环节都面临着各种挑战。

例如，电网可能是人类创造的最伟大的工程奇迹之一，是社会的基础。但它们也是非常复杂的系统。随着我们试图对它们进行数字化和智能化，我们开始遇到以前无法解决的算法问题。例如，设计性能最佳的电网拓扑结构。这是一个经典方法难以解决的问题。我们与 E.ON 合作的一个案例是车联网。这是一个巨大的优化问题，包含多个子问题，例如需求预测和预报。

以天气为例，了解天气变化趋势变得越来越重要。例如，飓风对佛罗里达州的影响。我们正在尝试用经典方法解决宏观层面的问题。但当我们深入到微观层面时，就会进入粒子物理和流体力学的领域。流体力学由 Navier-Stokes 方程控制，这是一个非常复杂的偏微分方程，经典方法难以求解。量子计算可能是解决这些偏微分方程的一种新方法。这些都是我们认为量子计算可以打开新大门的具体例子。

问：新的数据中心将支持哪些其他量子应用？

答：医疗保健许可证是另一个我们寄予厚望的领域。在欧洲，我们与雀巢公司密切合作。在高能物理领域，我们与欧洲核子研究组织合作，并继续与弗劳恩霍夫研究所开展合作。金融行业也将从量子算法能力中受益。

量子计算的魅力在于，它在各个行业都有应用。