IBM avslöjade idag sin nästa generations kvantprocessorer, vilket påskyndar sin tidslinje för att bygga en användbar kvantdator.
Vid sitt årliga utvecklarevenemang på tisdagen presenterade företaget 120-qubit Nighthawk-processorn, byggd för att lösa mer komplexa problem. Den avslöjade också det experimentella Loon-chippet, ett nyckelsteg mot felsäkra system.
Dessa hårdvaruvinster, plus nya framsteg inom felkorrigering, håller IBM på rätt spår för”kvantfördelar”till 2026 och en feltolerant maskin till 2029. Nyheten hettar upp kvantkapplöpningen, efter ett nyligen rivaliserande genombrott från Google.
<0im. höjd=720"src="data:image/svg+xml;nitro-empty-id=MTYzNzoxMzEz-1;base64,PHN2ZyB2aWV3Qm94PSIwIDAgMTI4MCA3Mj AiIHdpZHRoPSIxMjgwIiBoZWlnaHQ9IjcyMCIgeG1sbnM9Imh0dHA6Ly93d3cudzMub3JnLzIwMDAvc3ZnIj48L3N2Zz4=">
Nighthawk and Loon: A Two-Pronged Leap in Processor Design
Med sin senaste hårdvara satsar IBM på att intrikata anslutningsmöjligheter och robust felkorrigering kommer att överträffa rivalernas obearbetade qubit-antal. IBM avslöjade två distinkta processorer, var och en utmaningen av en quantum_blank”>del
För det första är IBM Quantum Nighthawk designad för att leverera kvantfördelar inom de kommande två åren. Förväntad i slutet av 2025 kommer den att ha 120 qubits länkade av 218 nästa generations avstämbara kopplare.
IBM Nighthawk Quantum Processor (Källa: IBM)
Enligt IBM kommer den här arkitekturen att tillåta användare att köra kretsar med 30 procent mer komplexitet än dess nuvarande . ambitiös prestanda färdplan för Nighthawk-baserade system, inriktad på förmågan att hantera upp till 7 500 två-qubit-grindar till 2026 och 15 000 till 2028. Medan Nighthawk tänjer på gränserna för kortsiktigt nytta, lägger den experimentella Loon-processorn grunden för computing-to-lounder för framtiden. en ny arkitektur där varje qubit ansluter till sex andra, inklusive vertikalt, en förmåga som ingen annan supraledande kvantdator har visat. Sådan tät, tredimensionell anslutning är avgörande för att implementera de effektiva felkorrigeringskoder som behövs för verkligt skalbara maskiner. IBM Loon Quantum Processor (Källa: IBM) I flera år ifrågasatte vissa forskare om sådana komplexa kopplingar var möjliga. Jay Gambetta på IBM noterade skepsisen och säger till New Scientist att det var som om folk inte kan säga att man inte kan säga i”. vi kommer att visa att [har] fel.” Banför processormeddelandena ligger en viktig tillverkningsmilstolpe. IBM har flyttat sin primära produktion av kvantwafer till en avancerad 300 mm tillverkningsanläggning vid Albany NanoTech Complex. Att byta till industristandardverktyg har redan fördubblat hastigheten för forskning och utveckling. Det möjliggör mer komplexa chipdesigner och signalerar en övergång från specialiserat labbarbete till tillverkning i industriell skala, ett nyckelsteg för att bygga större system. Att matcha denna industriella takt är ett betydande genombrott för mjukvara och felkorrigering. IBM tillkännagav att de framgångsrikt har demonstrerat realtidsavkodning av kvantfel med hjälp av avancerade qLDPC-koder på klassisk hårdvara, ett avgörande steg för feltolerans som uppnåddes ett helt år före schemat. För att göra dessa hårdvaruvinster tillgängliga förbättrar IBM sin Qiskit-programvara. Ett nytt C++-gränssnitt kommer att hjälpa till att överbrygga klyftan mellan kvant-och HPC-miljöer. Dessutom kan nya HPC-drivna felreduceringstekniker minska kostnaden för att extrahera korrekta resultat med mer än 100 gånger. Fokus på en komplett hård-och mjukvarustapel är central i företagets vision. Som Jay Gambetta, chef för IBM Research och IBM Fellow, sa:”Vi tror att IBM är det enda företaget som är positionerat för att snabbt uppfinna och skala kvantmjukvara, hårdvara, tillverkning och felkorrigering för att låsa upp transformativa applikationer.” I ett fält som är fullt av konkurrerande arkitekturer syftar IBM:s modulära tillvägagångssätt att först bygga en pålitlig grund. IBM:s tillkännagivanden landar i en hårt konkurrensutsatt miljö. Förra månaden hävdade Google att de hade uppnått en”verifierbar kvantfördel”, medan konkurrenten Quantinuum target sin 98-qubit Helios-system, som det kallar världens mest exakta kommersiella kvantdator. IBM:s strategi står i skarp kontrast till dessa rivaler och andra som Microsoft och Amazon, som helt och hållet utövar olika qubit-teknologier. Big Blue är fokuserad på att fullända sin supraledande ramverk för att utveckla ett robust ramverk som kan köra hybrider och qubits. klassiska kvantsystem. Att brottas med den grundläggande utmaningen med qubit-instabilitet är en branschomfattande ansträngning. Ett nyligen genomfört genombrott från Princeton University, utan samband med IBM:s arbete, illustrerar vikten av detta problem. Forskare där utvecklade en ny qubit-design som förblir stabil 15 gånger längre än nuvarande industristandarder. Andrew Houck från Princeton kommenterade de allmänna framstegen och sa:”Det här framstegen tar bort kvantberäkningen ur riket av att bara börja eller göra framsteg i verkligheten.” I slutändan återspeglar IBM:s senaste framgångar en viktig del av kvanttävlingen. Fokus skiftar från råa qubit-antal till konstruktion av verifierbara, repeterbara och praktiska system. Stephen Bartlett vid University of Sydney erbjöd ett uppmätt perspektiv på de nya processorerna, och sa:”Det är inte en lösning som inte löser ett stort problem… stort steg mot detta.” Genom att visa att kärnkomponenter för en feltolerant framtid kan byggas och skalas, har IBM fört den framtiden betydligt närmare.Att accelerera färdplanen: felkorrigering och tillverkning i industriell skala
ett trångt fält
