IBM обяви 2026 за годината на разцвета на квантовите изчисления

На изложението CES 2026 IBM привлече пълна зала с посетители, запленени от перспективата за предстоящата зора на квантовите изчисления. Според компанията, която беше представена от водещия квантов алгоритмист Борха Перопадре, настоящата година ще бъде годината на увереното проявление на квантовото предимство в изчислителната техника.

Може дори да се каже, че през 2026 година ще настъпи дългоочакваният разцвет на квантовите технологии в изчисленията, което ще бъде неоспоримо.

Ораторът отбеляза, че компанията има план и се придържа към него. IBM последователно изпълнява точките от този план. Например, една от първите точки (за постигане на „квантова полезност“ на изчислителните кюбити) беше постигната през 2023 година, както беше планирано. Тогава IBM, съвместно с изследователи от Бъркли доказа, че 127-кубитовият QPU Eagle в рамките на изчислителен център изпълни алгоритъм от 3000 двукубитови операции, демонстрирайки за първи път полезността на квантовия изчислителен център за решаване на практически значими задачи, „надминавайки възможностите на класическите изчисления с груба сила“.

Следващата стъпка е да се докаже квантовото предимство на изчисленията, базирани на кубити. Според Перопадре това ще бъде направено през тази година, което ще потвърди и прогнозата му за квантова „зора“ през 2026 година. Третият етап ще настъпи през 2029 година, когато компанията ще представи първия устойчив на грешки универсален квантов компютър с практическа стойност.

IBM счита, че централен елемент на настъплението или проявата на квантовото предимство е съчетанието на два критерия: квантово разделяне или отделяне от класическите изчисления и възможност за проверка на резултата от квантовите изчисления.

Квантовото отделяне предполага наличието на ясно измеримо превъзходство на квантовия алгоритъм над най-добрите класически подходи: по отношение на скоростта, точността, дълбочината на моделирането или енергийната ефективност. Проверката ще позволи да се уверим, че полученото решение е правилно, което е особено важно за проблеми, при които класическите методи не дават точни резултати.

В същото време квантовото превъзходство няма да се случи окончателно и безвъзвратно. Винаги ще има място и време за усъвършенстване на класическите алгоритми. Ще остане предимството на конкуренцията, което ще стимулира развитието на класическия и квантовия метод на изчисление. В редица експерименти квантовите системи на IBM вече започнаха да демонстрират превъзходство над класическите алгоритми в задачи, свързани с моделиране на енергийните състояния на молекулярни системи, но компанията подчертава, че тази конкуренция ще продължи. Развитието на квантовите методи стимулира появата на подобрени класически модели, които временно изравняват предимствата и поставят нови критерии.

Според IBM постигането на квантово превъзходство е най-вероятно първо в области като количественото (и следователно наблюдаемо) характеризиране в квантовата химия и материалознанието, оптимизирането на енергийните състояния на системите (квантова химия) и в проблеми, които позволяват класическа проверка, като например изчислителна факторизация (алгоритъм на Шор), моделиране на вериги на Марков или специализирани схеми за тестване. Всичко това е лесно проверимо и доказването на квантовото превъзходство е лесно.

По отношение на хардуерната архитектура IBM продължава да изгражда изчислителните възможности на квантовите процесори, като оценява напредъка по броя на наличните двукубитови гейтове, които определят дълбочината и сложността на реализираните алгоритми. Докато през 2023 година квантовите системи на IBM можеха да изпълняват около 3000 двукубитови операции, до 2025 година цифрата нарасна до 5000, а за 2026 година компанията предвижда около 7500. 120-кубитовият процесор Nighthawk, с подобрената си топология на взаимовръзките и нисък процент на грешки, се разглежда като ключов елемент за постигане на устойчиви предимства в практическите задачи.

IBM също така подчертава решаващата роля на алгоритмите и затова развива партньорска екосистема, включително проекти за отворени данни. Компанията осъзнава, че самостоятелното достигане до правилния резултат може да отнеме много време. Днес в света са изобретени много малко алгоритми с практическа стойност за квантовите изчисления и всяка външна помощ би била добре дошла.