IBM lanserer Quantum Nighthawk r3-prosessor, planlegger system med over 1 000 kubitter innen 2027

Bilde: IBM · Kilde

IBM introduserer sin Quantum Nighthawk r3-prosessor med mål om 10 000 kvanteoperasjoner på 520 kubitter, og avslører planer om å koble sammen to slike prosessorer til et 1 040-kubitterssystem i 2027, og fremmer hastighet og skala mot feil-tolerant kvanteberegning.

IBM har kunngjort det neste steget i sin kvantedataveikart med introduksjonen av IBM Quantum Nighthawk r3-prosessoren. Denne toppmoderne prosessoren er designet for å utføre 10 000 kvanteoperasjoner over 520 programmerbare kubitter, noe som markerer et betydelig sprang både i skala og beregningskvalitet av kvantehardware. IBMs planer inkluderer å koble sammen to Nighthawk r3-prosessorer i 2027 for å lage et modulært system som overstiger 1 000 kubitter, med mål om å takle stadig mer komplekse og større kvanteberegninger.

Denne kunngjøringen bygger på kapabilitetene levert av nåværende generasjon IBM Quantum Nighthawk r2-prosessor, som ble lansert tidligere i 2026 og støtter 120 programmerbare kubitter. Nighthawk r2 har en høyhastighets kubitt-tilbakestillingsteknologi som muliggjør utførelseshastigheter på over 100 000 kretser per sekund, en 25-gangers forbedring sammenlignet med forgjengeren IBM Quantum Heron. Denne teknologien øker gjennomstrømmingen dramatisk ved å redusere ventetiden mellom kvantekretsutførelser fra hundrevis av mikrosekunder til så lite som én mikrosekund uten at det går på bekostning av beregningsnøyaktighet.

Den modulære designen av Nighthawk r3 introduserer ti chip-til-chip-forbindelser kjent som l-couplers, som fasiliterer sammenkobling av flere prosessorer inn i større kvantesystemer. IBM har demonstrert evnen til å opprettholde høy kvantetilstandsoverføringsfidelitet — opptil 99,3 % — mellom tilkoblede prosessorer ved bruk av l-couplers tidligere i 2026. Disse utviklingene utgjør fundamentet for IBMs skaleringsambisjoner for kvantedatamaskiner som effektivt kombinerer flere prosessorer for å eksponentielt øke antallet kubitter.

En kritisk del av IBMs kvantefremskritt involverer integrasjon av kvante- og klassiske databehandlingsressurser for å håndtere feilretting og kompleks arbeidsbelastningsorkestrering. IBM Quantum Platform forener nå høyytelses klassisk databehandling og kvanteprosessering i et administrert miljø, noe som muliggjør hybride kvante-klassiske arbeidsflyter med omfattende kapasitet for parallelisme og høyt minnebruk. Denne integrerte tilnærmingen støtter avanserte studier som kvantefeilretting og storskala simuleringer ved å akselerere databehandling og prøveinnsamling.

IBM understreker at både hastighet og fidelitet er avgjørende: raskere kubitt-tilbakestillinger reduserer initialiseringsfeil med omtrent 25 ganger samtidig som høy portfidelitet opprettholdes. Denne balansen muliggjør utførelse av lengre og mer komplekse kretser med over 7 500 kvanteoperasjoner, en viktig milepæl oppnådd av Nighthawk r2.

Bransjepartnere som energiselskapet E.ON, forskningsinstitusjoner som Oak Ridge National Laboratory, og oppstartsbedrifter som Algorithmiq har allerede rapportert betydelige forbedringer i ytelse og praktiske resultater fra sitt arbeid med Nighthawk-systemene. For eksempel har E.ON oppnådd opptil 15 ganger raskere kvantemaskinlæring for optimalisering av energinett, og kvantesimuleringer har blitt akselerert med opptil 12 ganger sammenlignet med tidligere IBM-kvanteprosessorer.

Fremover sikter IBM mot 2029-introduksjonen av IBM Quantum Starling, en feil-tolerant kvantedatamaskin designet for å utføre hundrevis av millioner kvanteoperasjoner. Starling vil bygge videre på modulære arkitekturer og l-coupler-interkoblinger demonstrert i Nighthawk-prosessorene, kombinert med innovasjoner innen kvanteminne, dekodere, kryogenikk og styreelektronikk.

IBMs siste fremskritt understreker et industriskifte fra benchmarking av kvantefordeler til å levere nyttige beregningsapplikasjoner på tvers av sektorer som energi, kjemi og finans. Selskapet fortsetter å utvide støttende programvareverktøy, integrasjonsmodeller og utviklerarbeidsflyter for å muliggjøre for forskningsfellesskapet og bedriftskunder å utnytte kvanteberegningsfremskritt via IBM Quantum Platform.

Alt i alt fremhever IBMs avduking av Nighthawk r3-prosessoren og det kommende 1 040-kubitssystemet deres forpliktelse til å skaleres kvanteberegning til praktiske, høyfidelitetsnivåer innen de neste årene, og fremmer overgangen fra eksperimentelle fordelaktige demonstrasjoner til virkningsfulle, reelle kvanteapplikasjoner.

▶ The year of advantage—and what comes next — Se video ↗