Strategie kvantových výpočtů společnosti IBM vstupuje do klíčové fáze s prezentací... dvě nové kvantové procesory a softwarová vylepšení zaměřená na stabilizaci provádění obvodů. Společnost vidí své další milníky v ověřitelné kvantové výhodě a prvních systémech odolných vůči chybám, které posílí roli hardwaru a kódu v jednom kroku.
Kromě oznámení tento přístup integruje ověření komunity a výrobu o rozměrech 300 mm pro urychlení konstrukčního cyklu. Pro evropský a španělský ekosystém, zvyklý kombinovat kvantové laboratoře s infrastrukturami HPC, je poselství jasné: propojenější hardware, přesnější nástroje a průmyslový plán, který se snaží nabrat na obrátkách.
IBM Quantum Nighthawk: architektura a plán
Prvním protagonistou je IBM Quantum Nighthawk, čip s 120 qubitů a 218 laditelných vazebních členů uspořádané do čtvercové mřížky, kde každý qubit je propojen se čtyřmi sousedy. Tato konektivita, lepší než předchozí generace, umožňuje obvody s přibližně o 30 % vyšší složitostí a zároveň zachovává nízkou míru chyb.
Podle plánu je návrh určen pro škálování na operace se dvěma qubity, což je kritický aspekt skutečného výkonu těchto systémů. Společnost plánuje vyrobit 5 000 dveří Jako základní kapacitu má dva qubity a v nadcházejících letech se zaměřuje na postupné rozšiřování.
- Hustší konektivita ve srovnání s Heronem, což umožňuje méně SWAP bran a lepší efektivní věrnost
- Provozní cíle: 5 000 dveří (základní počet), 7 500 (následné revize), 10 000 a až 15 000 u větších architektur
- Dodání prvních Nighthawků uživatelům před koncem období plánovaného společností
Cílem Nighthawku je uvést hardware do režimu, který je problematický pro klasickou simulaci. V této oblasti, pravděpodobnost prokázání kvantové výhody Zvyšuje se vždy, když je chyba pod kontrolou a hybridní kvantově-klasický tok je optimalizován.
Otevřené ověření kvantové výhody
Aby se předešlo jednostranným tvrzením, IBM propaguje spolu s Algorithmiq, Flatiron Institute a BlueQubit... otevřený sledovač kvantových výhodTento nástroj dokumentuje pokrok na třech frontách: odhad pozorovatelných veličin, variační metody a úlohy s efektivním klasickým ověřováním, což umožňuje komunitě sledovat a zkoumat výsledky.
Návrh uznává, že laťku nastavují i nejlepší dostupné klasické algoritmy. Proto jsou výzkumníci vyzýváni, aby přispívat novými experimenty a simulacemi, mechanismus, který posiluje validaci a snižuje prostor pro ukvapené závěry, a to i v evropských výzkumných skupinách.
Qiskit a HPC: software ve službách hardwaru
Softwarová podpora přichází s aktualizací Qiskitu, která rozšiřuje využití dynamických obvodů a jejich integraci s vysoce výkonnými výpočty. S těmito změnami IBM uvádí, že 24% zvýšení přesnosti v měřítku vyšším než 100 qubitů a nový model provádění s C-API, který umožňuje Zmírňování chyb zrychlené HPCsnížení nákladů na získání spolehlivých výsledků více než 100krát.
Pro usnadnění přijetí ve vědeckých infrastrukturách zahrnuje Qiskit Rozhraní C++ což umožňuje programování přímo v zavedených HPC prostředích. S ohledem na budoucí verze společnost plánuje zahrnout knihovny pro strojové učení a optimalizaci se zaměřením na diferenciální rovnice a hamiltonovská simulaceoblasti relevantní pro výpočetní fyziku a chemii.
Quantum Loon a opravy chyb
Pokud se Nighthawk snaží přiblížit kvantovou výhodu, IBM Quantum Loon Je zaměřen na odolnost proti chybám. Procesor integruje nezbytné prvky pro architekturu praxe opravy chybvčetně více vrstev nízkoztrátového směrování, které umožňují delší spojení v rámci čipu (c-vazební členy) a mechanismů resetování qubitů mezi cykly.
Souběžně s tím společnost IBM demonstrovala dekódování chyb v reálném čase pomocí Kódy qLDPC za méně než 480 nanosekundRychlost desetkrát vyšší než u předchozího vedoucího přístupu, dosažená před plánovaným termínem. Toto je kritický bod: rychlé dekódování snižuje hromadění šumu a umožňuje provoz v náročnějších prostředích.
Výroba na 300mm destičkách: zrychlující se vývoj
Třetím pilířem oznámení je průmysl. Hlavní produkce 300mm destičky Přesunula se do moderního zařízení v komplexu Albany NanoTech (New York). Přístup k nejmodernějším litografickým nástrojům zkracuje dodací lhůty a umožňuje paralelní iteraci více návrhů.
- Zdvojnásobení rychlosti výzkumu a vývoje zkrácením doby potřebné k výrobě nových procesorů na polovinu
- Desetkrát větší složitost fyzika ve vyrobených čipech
- Kapacita pro prozkoumejte více návrhů současně na výrobní lince
Co to znamená pro Španělsko a Evropu?
Pro univerzity, superpočítačová centra a evropské společnosti je soutok hybridní pracovní postup Konsoliduje hybridní pracovní postup, kde je vysoce výkonný software stejně relevantní jako qubit. Otevřená validace a snížené náklady na zmírňování chyb jsou užitečnými nástroji pro projekty s konkurenceschopnými zdroji.
Díky explicitním plánům a mechanismům veřejného ověřování se konverzace přesouvá od slibů k měření. Veřejná data, srovnatelné metriky a pilotní projekty z reálného světa Označí další kroky k posouzení, zda se pokrok v oblasti konektivity, opravy chyb a výroby promítá do větší vědecké a obchodní pracovní zátěže.
Kombinace technologií Nighthawk, Loon a Qiskit s HPC a výrobou 300mm objektivů vytváří obraz, ve kterém... trvalé zlepšení U kvantových procesorů by se to mohlo zrychlit za předpokladu, že kontrola chyb a nezávislé ověřování budou držet krok s hardwarem a softwarem.
