Quantinuum vylepšuje Reimei a rozšiřuje partnerství s RIKEN v oblasti kvantové AI

Quantinuum a RIKEN oznámily rozšíření partnerství 10. listopadu 2026 poté, co dokončily modernizaci systému Reimei na 56qubitový System Model H2. Plány zahrnují společnou práci na kvantovém počítači odolném proti chybám s označením „Made with Japan“ a samostatnou dohodu se SoftBank, jejímž cílem je prozkoumat možnosti zavedení hybridních služeb kombinujících kvantové výpočty a AI do japonských datových center pro AI.

RIKEN připomněl rozšíření partnerství slavnostním aktem ve svém kampusu ve Wako. Mitsuhisa Sato, ředitel divize hybridní platformy Quantum-HPC, uvedl, že modernizovaný stroj by měl zvládnout větší a složitější vědecké problémy než předchozí systém H1, zatímco nově podepsané memorandum o porozumění má rozšířit výzkum v oblasti kvantových výpočtů pro AI ve vědě.

Nákup hardwaru byl zveřejněn již dříve: oznámení ze 14. dubna 2026 uvádělo, že H2 byl dodán k sestavení a nahradí H1. Listopadová novinka se tedy týká dokončené modernizace a nových závazků v rámci partnerství, nikoli prvního zveřejnění přesunu na H2.

Tři systémy si rozdělují výpočetní úlohy

Technický popis společnosti Quantinuum uvádí, že Reimei má plně propojené qubity s vysokou věrností, a rozděluje širší platformu do tří rolí. Fugaku zajišťuje klasické modelování ve velkém měřítku a zavedené vědecké výpočty; ROQUO provádí simulace pomocí tenzorových sítí, trénování AI a masivně paralelní výpočty; Reimei řeší vybrané výpočty zahrnující kvantové stavy a korelace, jejichž klasické znázornění je neúměrně nákladné.

Správce hybridních pracovních postupů Quantinuum Nexus koordinuje tyto prostředky: úlohy běžící na klasické infrastruktuře tak mohou zadávat kvantové úlohy systému Reimei a začleňovat výsledky do rozsáhlejších výpočtů. Kvantový procesor má díky tomuto uspořádání vymezenou roli v rámci širšího vědeckého pracovního postupu, místo aby musel řešit celý problém.

Společnost NVIDIA v červenci 2026 uvedla, že ROQUO využívá 540 grafických procesorů Blackwell přístupných prostřednictvím platformy GB200 NVL4 a připojuje se ke kvantovým systémům provozovaným přímo v místě, včetně systému Reimei. Výzkumníci začínali zkoumat evoluční rámec AI vyvíjený ve spolupráci se společností NVIDIA a integrovaný do její platformy CUDA-Q pro kvantově-klasické výpočty, který má generovat obvody pro Reimei.

První výzkumné projekty v oblasti kvantové AI

Projekt zaměřený na materiály kombinuje kvantové simulace, klasické tenzorové sítě a generativní AI za účelem sestavení fázových diagramů, které znázorňují, jak se vlastnosti materiálů mění s teplotou, tlakem nebo magnetickým polem. ROQUO provádí rozsáhlé simulace pomocí tenzorových sítí v oblastech, které lze zvládnout klasickými výpočty, zatímco Reimei se zaměřuje na obvody pro dlouhý časový vývoj, v nichž dlouhodosahové korelace a rostoucí provázání zvyšují náklady na klasickou simulaci.

Tým shromáždil hardwarová data systému Reimei pro dvourozměrný spinový model 6 × 6, natrénoval Transformer pro extrapolaci k nulovému šumu napříč parametrickým prostorem a pomocí aktivního učení určil priority pro další sběr kvantových dat. Generativní model natrénovaný na kombinovaném souboru klasických a kvantových dat pak běží na systému ROQUO a vzorkuje podmínky, které dosud nebyly simulovány.

Quantinuum uvádí předběžné výsledky, podle nichž model může poskytovat přesnější předpovědi než AI trénovaná pouze na klasických simulacích a přesnější předpovědi než samotný systém Reimei. Zároveň však upozorňuje, že experimentální zjištění se nemusejí potvrdit při větším rozsahu ani při komerčním využití. Lepší porozumění magnetismu na atomární úrovni by mohlo přispět k rozvoji MRI s ultra vysokým magnetickým polem a inteligentních elektrických sítí; jde však o potenciální využití, nikoli o již zavedené aplikace.

Druhý projekt, na němž se podílejí RIKEN, NVIDIA a Quantinuum, vyvíjí škálovatelný pracovní postup propojující kvantové procesory, grafické procesory a vysoce výkonné výpočty. Jeho prvotním cílem je zinkový porfyrin, molekula pohlcující světlo, přičemž důraz klade na excitované elektronové stavy podílející se na absorpci světla, nikoli pouze na hledání základních stavů.

Fugaku modeluje širší molekulární prostředí a zajišťuje obecnější chemický pracovní postup; ROQUO provádí optimalizaci, výpočty metodou konfigurační interakce, návrh obvodů s podporou AI a rekonstrukci spekter; Reimei prohledává oblasti se silnými korelacemi a hledá důležité elektronové konfigurace. Klasické systémy pak tyto kandidátní konfigurace využívají k výpočtu energií a rekonstrukci vlastností významných z experimentálního hlediska, včetně absorpčního spektra molekuly. Díky tomuto rozdělení není nutné, aby kvantový procesor znázorňoval celé biomolekulární prostředí.

Oba projekty začaly ještě před veřejným spuštěním služeb systému Reimei. Po jejich dokončení má Reimei zahájit pravidelný provoz v rámci programu Test User Program.

Plány komercializace přesahující RIKEN

Výzkumný plán „Made with Japan“ propojuje technologii společnosti Quantinuum s výzkumem na japonských univerzitách a výrobními zkušenostmi domácích dodavatelů komponentů a vychází přitom z poznatků získaných při integraci a provozu systému Reimei. V rámci samostatné dohody se SoftBank budou všechny tři organizace posuzovat připravenost infrastruktury a zkoumat možnosti přímého propojení kvantových počítačů s datovými centry pro AI, včetně toho, zda by takové propojení mohlo podpořit komerční hybridní služby přesahující rámec výzkumné komunity.

Quantinuum upozornila, že memorandum ani dohoda se společností SoftBank nemusí vést k uzavření konečných dohod, společnému vývoji ani komerčním službám. Reimei je nadále součástí projektu JHPC-quantum, který financuje japonská Organizace pro rozvoj nových energetických a průmyslových technologií, takže současná práce spadá do podporovaného výzkumného programu, v jehož rámci partneři zkoumají průmyslové využití.

Modernizace vytváří základ pro hardware i pracovní postupy, komerční prověření však má dvě části: zopakovat počáteční přínosy výzkumu ve větším měřítku a proměnit zkoumání možností se společností SoftBank ve služby, které přesáhnou rámec výzkumného prostředí RIKEN.