IBM najavljuje kvantne čipove Nighthawk i Loon

Na godišnjoj konferenciji za razvojne programere kvantnih tehnologija, IBM je predstavio temeljni napredak na svom putu prema ostvarivanju 'kvantne prednosti' do kraja 2026. i kvantnog računarstva otpornog na greške do 2029.

„Postoji mnogo temelja za donošenje istinski korisnog kvantnog računarstva svijetu“, rekao je Jay Gambetta, direktor IBM-ovog istraživanja. „Vjerujemo da je IBM jedina tvrtka koja je pozicionirana za brzo izumljivanje i skaliranje kvantnog softvera, hardvera, izrade i ispravljanja pogrešaka kako bi otključala transformativne aplikacije. Uzbuđeni smo što danas možemo objaviti mnoge od ovih prekretnica.“

IBM predstavlja IBM Quantum Nighthawk, svoj dosad najnapredniji kvantni procesor, dizajniran s arhitekturom koja nadopunjuje visokoučinkoviti kvantni softver kako bi sljedeće godine pružila kvantnu prednost, točku u kojoj kvantno računalo može riješiti problem bolje od svih isključivo klasičnih metoda.

Očekuje se da će IBM Nighthawk biti isporučen IBM korisnicima do kraja 2025. godine i nudit će 120 kubita a povezan je s 218 podesivih sprežnika, što je povećanje od preko 20 posto sprežnika u usporedbi s IBM Quantum Heronom.

Ova povećana povezanost kubita omogućit će korisnicima precizno izvršavanje sklopova s ​​30 posto većom složenošću nego na prethodnom IBM-ovom procesoru, uz održavanje niske stope pogrešaka.

Ta arhitektura omogućit će korisnicima istraživanje računalno zahtjevnijih problema koji zahtijevaju do 5000 dvokubitnih vrata, temeljnih operacija preplitanja ključnih za kvantno računanje.

IBM očekuje da će buduće iteracije Nighthawka isporučiti do 7500 vrata do kraja 2026., a zatim do 10.000 u 2027. Do 2028. sustavi temeljeni na Nighthawku mogli bi podržavati do 15.000 vrata.

IBM očekuje da će prve slučajeve verificirane kvantne prednosti potvrditi šira zajednica do kraja 2026. Kako bi potaknuli njihovu rigoroznu validaciju i unaprijedili najbolje kvantne i klasične pristupe, IBM, Algorithmiq, istraživači s Flatiron Instituta i BlueQubit doprinose novim rezultatima, radom na zajedničkom alatu za praćenje kvantne prednosti kako bi sustavno pratili i provjeravali nove demonstracije prednosti.

Kako bi ostvarili provjerenu kvantnu prednost na revolucionarnom kvantnom hardveru, programeri moraju biti u mogućnosti visoko kontrolirati svoje sklopove i koristiti visokoučinkovita klasična računala (HPC) za ublažavanje pogrešaka koje nastaju u računanju.

Qiskit je najbolji svjetski kvantni softverski paket, koji je razvio IBM. Sada daje programerima veću kontrolu nego ikad prije skaliranjem mogućnosti dinamičkih sklopova koji donose 24-postotno povećanje točnosti na skali od 100+ kubita. IBM također proširuje Qiskit novim modelom izvršavanja koji omogućuje finu kontrolu zrna i C-API, otključavajući HPC-ubrzane mogućnosti ublažavanja pogrešaka koje smanjuju troškove izvlačenja točnih rezultata za više od 100 puta.

Kako kvantna računala sazrijevaju, globalna kvantna zajednica širi se na HPC i znanstvene zajednice. IBM isporučuje C++ sučelje tvrtki Qiskit, pokretano C-API-jem, kako bi korisnicima omogućio izvorno programiranje kvantnih računala u postojećim HPC okruženjima. IBM i dalje prednjači u naprednim mogućnostima izvršavanja sklopova, uključujući dinamičke sklopove i sve veću kontrolu nad izvršavanjem sklopova radi ublažavanja pogrešaka.

Tvrtka najavljuje IBM Quantum Loon, svoj eksperimentalni procesor koji po prvi put pokazuje da je IBM demonstrirao sve ključne komponente procesora potrebne za kvantno računanje otporno na greške. IBM Loon će validirati novu arhitekturu za implementaciju i skaliranje komponenti potrebnih za praktično, visokoučinkovito kvantno ispravljanje pogrešaka.

IBM je već demonstrirao revolucionarne značajke koje će biti ugrađene u Loon, uključujući uvođenje više visokokvalitetnih slojeva usmjeravanja s niskim gubicima kako bi se osigurali putovi za dulje veze na čipu (ili "c-spojnice") koje nadilaze spojnice najbližeg susjeda i fizički povezuju udaljene kubite zajedno na istom čipu, kao i tehnologije za resetiranje kubita između izračuna.

Dok IBM skalira svoja kvantna računala, objavljuje da se primarna izrada njegovih kvantnih procesorskih pločica odvija u naprednom pogonu za izradu pločica od 300 mm u kompleksu Albany NanoTech tvrtke NY Creates u New Yorku.