Az IBM ma bemutatta új generációs kvantumprocesszorait, felgyorsítva az idővonalat egy hasznos kvantumszámítógép megépítéséhez.
Keddi éves fejlesztői rendezvényén a vállalat bemutatta a 120 qubit-es Nighthawk processzort, amelyet összetettebb problémák megoldására építettek. Felfedte a kísérleti Loon chipet is, amely kulcsfontosságú lépés a hibabiztos rendszerek felé.
Ezek a hardvernövekedés, valamint a hibajavítás terén elért új fejlesztések révén az IBM 2026-ra a „kvantumelőny” és 2029-re egy hibatűrő gép felé tart. src=”data:image/svg+xml;nitro-empty-id=MTYzNzoxMzEz-1;base64,PHN2ZyB2aWV3Qm94PSIwIDAgMTI4MCA3Mj AiIHdpZHRoPSIxMjgwIiBoZWlnaHQ9IjcyMCIgeG1sbnM9Imh0dHA6Ly93d3cudzMub3JnLzIwMDAvc3ZnIj48L3N2Zz4=”>
Nighthawk és Loon: Kétirányú ugrás a processzortervezésben
A legújabb hardverével az IBM arra fogad, hogy a bonyolult csatlakoztathatóság és a robusztus hibajavítás felülmúlja a riválisok nyers qubit-számát. Az IBM két különálló processzort mutatott be, amelyek mindegyike tackling része.
Először is, az IBM Quantum Nighthawkot úgy tervezték, hogy a következő két éven belül kvantumelőnyt biztosítson. 2025 végére várhatóan 120 qubitet fog tartalmazni, amelyeket 218 új generációs hangolható csatoló köt össze.
IBM Nighthawk Quantum Processor (Forrás: IBM)
Az IBM szerint ez az architektúra lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy a jelenlegi Heron processzornál 30 százalékkal bonyolultabb áramköröket futtassanak, miközben az IBp alacsony hibaarányt is megtartja.
teljesítmény ütemterv a Nighthawk-alapú rendszerek számára, amely 2026-ig 7500, 2028-ig pedig 15 000 kétkbites kapu kezelését célozza meg.
Míg a Nighthawk a rövid távú hasznosság határait feszegeti, a kísérleti Loon processzor megalapozza a jövőt.
Loon egy újszerű architektúrát mutat be, amelyben minden qubit hat másikhoz csatlakozik, beleértve a függőlegest is, és ezt a képességet egyetlen másik szupravezető kvantumszámítógép sem bizonyította. Az ilyen sűrű, háromdimenziós kapcsolat kritikus fontosságú a valóban méretezhető gépekhez szükséges hatékony hibajavító kódok megvalósításához.
IBM Loon Quantum Processor (Forrás: IBM)
Egyes kutatók éveken át kétségbe vonták, hogy megvalósíthatók-e az ilyen összetett kapcsolatok. Jay Gambetta, az IBM-től felfigyelt a szkepticizmusra, kijelentette a New Scientistnek, hogy olyan volt, mintha nem tudnátok rájönni, hogy „az emberek azt mondanák azon a területen. be fogjuk mutatni, hogy ez téved.”
Az ütemterv felgyorsítása: hibajavítás és ipari méretekben történő gyártás
A processzorra vonatkozó bejelentések alatt egy kritikus gyártási mérföldkő rejlik. Az IBM elsődleges kvantumlapka-gyártását az Albany NanoTech-komplexum fejlett 300 mm-es gyártási létesítményébe helyezte át.
Az ipari szabványos szerszámozásra való áttérés már megkétszerezte a kutatás-fejlesztési ciklus sebességét. Bonyolultabb chiptervezést tesz lehetővé, és jelzi a speciális laboratóriumi munkákról az ipari méretű gyártásra való áttérést, ami kulcsfontosságú lépés a nagyobb rendszerek felépítésében.
Az ipari ütemnek való megfelelés jelentős áttörést jelent a szoftverek és a hibajavítás terén. Az IBM bejelentette, hogy sikeresen demonstrálta a kvantumhibák valós idejű dekódolását fejlett qLDPC kódok segítségével a klasszikus hardvereken, ami a hibatűrés szempontjából kulcsfontosságú lépés, amelyet egy egész évvel a tervezettnél előbb sikerült elérni.
A hardveres előnyök elérhetővé tétele érdekében az IBM bővíti Qiskit szoftvercsomagját. Az új C++ interfész segít áthidalni a szakadékot a kvantum-és a nagy teljesítményű számítástechnikai (HPC) környezetek között.
Továbbá az új HPC-alapú hibacsökkentési technikák több mint 100-szorosára csökkenthetik a pontos eredmények kinyerésének költségeit. A teljes hardver-és szoftvercsomagra való összpontosítás központi szerepet játszik a vállalat jövőképében.
Ahogyan Jay Gambetta, az IBM kutatási igazgatója és az IBM munkatársa kijelentette: „Úgy gondoljuk, hogy az IBM az egyetlen olyan vállalat, amely képes gyorsan feltalálni és méretezni a kvantumszoftvert, hardvert, gyártást és hibajavítást az átalakuló alkalmazások feloldásához.” zsúfolt területen
A versengő architektúrákkal zsúfolt területen az IBM moduláris megközelítése először egy megbízható alapot kíván felépíteni. Az IBM bejelentései kiélezett versenykörnyezetben landolnak.
A Google csak a múlt hónapban állította, hogy „igazolható kvantumelőnyt” ért el, míg a versenytárs Quantinuum 98 qubites Helios rendszer, amelyet a világ legpontosabb kereskedelmi kvantumszámítógépének nevezett.
Az IBM stratégiája éles ellentétben áll ezekkel a riválisokkal és másokkal, mint például a Microsoft és az Amazon, amelyek teljesen különböző qubit technológiákat követnek.
A Big Blue olyan hibrid keretrendszerének tökéletesítésére összpontosít, amely szupravezető qubit-ek futtatására képes, és jobb hibrid mérnöki keretrendszert fejleszt. klasszikus kvantumrendszerek.
A qubit-instabilitás alapvető kihívásával való megküzdés iparági erőfeszítés. A Princetoni Egyetem közelmúltbeli áttörése, amely nem kapcsolódik az IBM munkájához, jól mutatja ennek a problémának a fontosságát.
Az ottani kutatók új qubit-konstrukciót fejlesztettek ki, amely 15-ször tovább stabil marad, mint a jelenlegi iparági szabványok.
Andrew Houck, Princeton megjegyzést fűzött az általános fejlődéshez, mondván: „Ez a haladás kihozza a kvantumszámítástechnikát a haladás birodalmából.”
Végül az IBM legújabb sikere a kvantumverseny kulcsfontosságú részét képezi át. A hangsúly a nyers qubit számlálásról az ellenőrizhető, megismételhető és praktikus rendszerek tervezésére tolódik. Stephen Bartlett a Sydney-i Egyetemen kimért perspektívát mutatott be az új processzorokkal kapcsolatban, és kijelentette, hogy „ez a lényeg… mindazonáltal ez egy jelentős lépés e felé.”
Azzal, hogy bebizonyította, hogy a hibatűrő jövő alapvető összetevői megépíthetők és méretezhetők, az IBM jelentősen közelebb hozta ezt a jövőt.
