Квантови компютри: IBM с голям скок напред – нови квантови процесори и необходимия софтуер

На Конференцията за разработчиците на квантови изчисления корпорацията IBM разкри кои ще са следващите елементи от плана ѝ за създаване на практически полезни квантови компютри. Компанията представи актуализирани процесори, софтуер и производствени методи, които ще помогнат да се постигне уверено и потвърдено квантово предимство през 2026 г. и устойчивост на грешките през 2029 г.

По-конкретно IBM обяви два нови квантови процесора. Първият е Quantum Nighthawk, 120-кубитов процесор с 218 конфигурируеми сплитера от следващо поколение. Това е с 20% повече от процесора Heron от предишното поколение, пише Silicon Angle. Според компанията подобрената комуникация между кубитите ще позволи на потребителите да увеличат сложността на схемите с 30%, като същевременно запазят ниски нива на грешките.

Настройваемите сплитери дават възможност на двойките кубити да взаимодействат помежду си, като по този начин осигуряват заплитане. Заплитането е необходимо, за да може една логическа операция да въздейства едновременно върху множеството квантови състояния на кубитите, което позволява на квантовите компютри да търсят едновременно множество решения.

IBM твърди, че архитектурата Nighthawk ще позволи на програмистите да решават сложни задачи, изискващи до 5000 двукубитови гейта. Бъдещите версии на процесора ще разполагат със 7500 гейта до края на 2026 г. и с 15 000 гейта до 2028 г.

Новите процесори трябва да осигурят на компанията така нареченото „квантово преимущество“, при което квантовият компютър доказва способността си да извършва определени изчисления, които биха били невъзможни или непрактични за мощните класически компютри. Целта е да се докаже, че квантовите компютри могат да излязат извън рамките на решаването на изключително специализирани задачи и да започнат да решават практически проблеми по-бързо от всеки традиционен компютър.

За тази цел IBM дори създаде публично достъпен тракер, който ще проследява докладваните случаи на успешно решаване от квантови компютри на проблеми, твърде трудни за класическите компютри. В разработването на тракера участват IBM, Algorithmiq, BlueQubit и Flatiron Institute.

Компанията обяви и Quantum Loon – експериментален процесор с всички компоненти, необходими за намаляване на грешките и ефективното им възстановяване. Той е изграден на базата на нова архитектура, която осигурява практическа и високоефективна квантова корекция на грешките. Тази функция позволява на квантовите компютри да работят с високи скорости, като същевременно се справят с неизбежните грешки, причинени от случайните промени в магнитното поле, температурата и другите случайни колебания.