IBM tutvustab Quantum Nighthawk r3 protsessorit ja plaanib 2027. aastaks üle 1000 kubiitiga süsteemi

Pilt: IBM · Allikas

IBM esitlusel Quantum Nighthawk r3 protsessor, mis suudab läbi viia 10 000 kvantoperatsiooni 520 kubiidil, ning plaanid siduda kaks sellist protsessorit 2027. aastal 1040 kubiidiga süsteemiks, edendades kiirust ja skaleeritavust vigade taluvaks kvantarvutuseks.

IBM on teatanud oma kvantarvutustee uue sammuna IBM Quantum Nighthawk r3 protsessori tutvustamisest. See tipptasemel protsessor on kavandatud sooritama 10 000 kvantoperatsiooni 520 programmeeritaval kubiidil, mis tähistab märkimisväärset hüpet nii kvantseadme mastaabis kui arvutuslikus kvaliteedis. IBM plaanib 2027. aastal siduda kaks Nighthawk r3 protsessorit moodsa modulaarse süsteemi loomiseks, mis ületab 1000 kubiidi piiri, püüdes lahendada järjest keerulisemaid ja mahukamaid kvantarvutusi.

See teadaanne tugineb praeguse põlvkonna IBM Quantum Nighthawk r2 protsessori võimekusele, mis tutvustati varem 2026. aastal ning mis toetab 120 programmeeritavat kubiiti. Nighthawk r2 kasutab kõrge kiirusega kubiidi lähtestustehnoloogiat, mis lubab sooritada üle 100 000 tsükli sekundis, mis on 25 korda suurem kiirus võrreldes eelkäija IBM Quantum Heroniga. See tehnoloogia parandab märkimisväärselt läbilaskevõimet, vähendades inaktiivsusaega kvantskeemide soorituste vahel sadadelt mikrosekunditelt alla ühe mikrosekundini, ilma arvutusliku täpsust ohverdamata.

Nighthawk r3 modulaarne disain sisaldab kümmet kiibilt kiibile ühendust, mida nimetatakse l-koppeliteks, mis võimaldavad ühendada mitu protsessorit suurematesse kvantsüsteemidesse. IBM on näidanud võimet säilitada kõrget kvantseisundi ülekande täpsust—kuni 99,3%—ühendatud protsessorite vahel l-koppelite kaudu juba 2026. aasta alguses. Need arengud toetavad IBM-i ambitsiooni skaleerida kvantarvuteid, mis efektiivselt ühendavad mitu protsessorit, et eksponentsiaalselt suurendada kubiitide arvu.

Oluline osa IBM-i kvantarengust on kvantarvutuse ja klassikalise arvutuse ressursside integreerimine veakorrektseks ja keeruka töökoormuse orkestreerimiseks. IBM Quantum Platform ühendab nüüd kõrgtasemel klassikalise arvutuse ja kvantarvutuse hallatud keskkonnas, võimaldades hübriidseid kvant-klassikalisi töövooge suurenenud paralleelsuse ja suure mälukasutusega. See integreeritud lähenemine toetab edasijõudnud uuringuid, nagu kvantviga korrektsioon ja suurmahusimulatsioonid, kiirendades andmetöötlust ja proovide kogumist.

IBM rõhutab, et nii kiirus kui ka täpsus on kriitilise tähtsusega: kiirem kubiidi lähtestus vähendab initsialiseerimisvigu umbes 25 korda, säilitades samal ajal kõrge väravate täpsuse. See tasakaal võimaldab sooritada pikemaid ja keerukamaid skeeme, sisaldades üle 7500 kvantoperatsiooni, mis on oluline verstapost, mida saavutas Nighthawk r2.

Tööstuse partnerid nagu energiaettevõte E.ON, uurimisinstituudid nagu Oak Ridge National Laboratory ja idufirmad nagu Algorithmiq on juba teatanud märkimisväärsetest tulemustest ja praktilisest paranemisest oma töös Nighthawk süsteemide kallal. Näiteks E.ON saavutas energiavõrgu optimeerimiseks kvantmasinõppes kuni 15-kordse kiirendus, ja kvantsimulatsioone kiirendati kuni 12 korda võrreldes varasemate IBM-i kvantarvutitega.

Tulevikku vaadates on IBM-i teekaart suunatud 2029. aastal IBM Quantum Starling kvantarvuti esitamisele, mis on vigadekindel ja kavandatud sooritama sadu miljoneid kvantoperatsioone. Starling kasutab modulaarset arhitektuuri ja l-koppelduste tehnoloogiat, mida demonstreerisid Nighthawk protsessorid, koos uuendustega kvantmälu, dekoodrite, kriogeensete süsteemide ja juhtimiselektroonika valdkonnas.

IBM viimased edusammud rõhutavad tööstuse nihkumist kvant-eelise mõõtmisest kasulike arvutuslike rakendusteni erinevates sektorites nagu energia, keemia ja finantsid. Ettevõte jätkab toe andmist tarkvaratööriistade, integreerimismudelite ja arendajate töövoogude laiendamisel, et võimaldada teadlaskonnal ja ettevõtetel IBM Quantum Platvormi kaudu kvantarvutuse arengutest kogu potentsiaali haarata.

Kokkuvõttes toob IBM Quantum Nighthawk r3 protsessori ja lähitulevikus eeldatava 1040-kubiidise süsteemi avalikustamine esile ettevõtte pühendumuse skaleerida kvantarvutust praktiliste ja kõrgtäpsete tasemeteni järgmise paari aasta jooksul, edendades üleminekut katselistest eelistest mõjuvateks, reaalse maailma kvantarvutuse rakendusteks.

▶ The year of advantage—and what comes next — Vaata videot ↗