IBM-ova strategija kvantnog računarstva ulazi u ključnu fazu predstavljanjem... dva nova kvantni procesori i softverska poboljšanja usmjerena na stabilizaciju izvršavanja kola. Kompanija vidi svoje sljedeće prekretnice kao provjerljivu kvantnu prednost i prve sisteme otporne na greške, pojačavajući ulogu hardvera i koda u jednom potezu.
Pored objave, pristup integriše verifikacija zajednice i proizvodnju od 300 mm kako bi se ubrzao ciklus dizajniranja. Za evropski i španski ekosistem, naviknut na kombinovanje kvantnih laboratorija sa HPC infrastrukturama, poruka je jasna: povezaniji hardver, precizniji alati i industrijski plan koji teži da dobije zamah.
IBM Quantum Nighthawk: arhitektura i plan razvoja
Prvi protagonist je IBM Quantum Nighthawk, čip sa 120 kubita i 218 podesivim spojnicama raspoređeni u kvadratnu mrežu gdje se svaki kubit povezuje sa četiri susjeda. Ova povezanost, superiornija u odnosu na prethodne generacije, omogućava kola sa približno 30% većom složenošću, uz održavanje niskih stopa grešaka.
Prema planu, dizajn je namijenjen skaliranju na operacije s dva kubita, što je ključni aspekt stvarnih performansi ovih sistema. Kompanija planira da proizvede 5.000 vrata Ima dva kubita kao osnovni kapacitet i cilja na progresivna proširenja u narednim godinama.
- Gušća povezanost u poređenju sa Heronom, što omogućava manje SWAP vrata i bolju efektivnu vjernost
- Operativni ciljevi: 5.000 vrata (osnovna), 7.500 (naknadne revizije), 10.000 i do 15.000 sa arhitekturama većih razmjera
- Isporuka prvih Nighthawkova korisnicima prije kraja perioda koji je planirala kompanija
Cilj Nighthawka je postaviti hardver u režim koji je problematičan za klasičnu simulaciju. U tom području, vjerovatnoća demonstriranja kvantne prednosti Povećava se kad god je greška sadržana i hibridni kvantno-klasični tok je optimiziran.
Otvorena verifikacija kvantne prednosti
Kako bi se izbjegle jednostrane tvrdnje, IBM, zajedno s Algorithmiqom, Flatiron Instituteom i BlueQubitom, promovira otvoreni kvantni alat za praćenje prednostiOvaj alat dokumentira napredak na tri fronta: procjena opservabli, varijacijske metode i zadaci s efikasnom klasičnom verifikacijom, omogućavajući zajednici da prati i ispituje rezultate.
Prijedlog priznaje da su standardi postavljeni i najboljim dostupnim klasičnim algoritmima. Stoga se istraživači pozivaju da doprinijeti novim eksperimentima i simulacijama, mehanizam koji jača validaciju i smanjuje prostor za brzoplete zaključke, također i u evropskim istraživačkim grupama.
Qiskit i HPC: softver u službi hardvera
Softverska podrška dolazi s ažuriranjem Qiskita koje proširuje upotrebu dinamičkih kola i njihovu integraciju s računarstvom visokih performansi. S ovim promjenama, IBM izvještava o... Povećanje tačnosti za 24% na skalama većim od 100 kubita i novi model izvršavanja sa C-API-jem koji omogućava Ublažavanje grešaka ubrzano HPC-omsmanjenje troškova dobijanja pouzdanih rezultata za više od 100 puta.
Kako bi se olakšalo usvajanje u naučnim infrastrukturama, Qiskit uključuje C++ interfejs što omogućava programiranje direktno u uspostavljenim HPC okruženjima. U budućnosti, kompanija planira uključiti biblioteke za mašinsko učenje i optimizaciju, s fokusom na diferencijalne jednačine i Hamiltonova simulacijaoblasti relevantne za računarsku fiziku i hemiju.
Quantum Loon i ispravke grešaka
Ako Nighthawk ima za cilj približiti kvantnu prednost, IBM Quantum Loon Usmjeren je na toleranciju grešaka. Procesor integrira potrebne elemente za arhitekturu praksa ispravljanja grešakauključujući više slojeva usmjeravanja s malim gubicima koji omogućavaju duže veze unutar čipa (c-spojnice) i mehanizme resetiranja kubita između ciklusa.
Paralelno s tim, IBM je demonstrirao dekodiranje grešaka u realnom vremenu pomoću qLDPC kodovi za manje od 480 nanosekundiBrzina deset puta veća od prethodnog vodećeg pristupa, postignuta prije roka. Ovo je ključna tačka: brzo dekodiranje smanjuje nakupljanje šuma i omogućava rad u zahtjevnijim okruženjima.
Proizvodnja na pločicama od 300 mm: ubrzanje razvoja
Treći stub objave je industrijski. Glavna proizvodnja 300 mm pločice Premješten je u napredni pogon u Albany NanoTech Complexu (New York). Pristup najsavremenijim litografskim alatima smanjuje vrijeme isporuke i omogućava paralelnu iteraciju više dizajna.
- Udvostručenje brzine istraživanja i razvoja prepolovivanjem vremena potrebnog za izgradnju novih procesora
- Deset puta veća složenost fizika u proizvedenim čipovima
- Kapacitet za istražite više dizajna istovremeno na proizvodnoj liniji
Šta to znači za Španiju i Evropu?
Za univerzitete, superračunarske centre i evropske kompanije, spoj hibridni tok rada Konsoliduje hibridni radni tok gdje je visokoperformansni softver jednako relevantan kao i kubit. Otvorena validacija i smanjeni troškovi ublažavanja grešaka su korisne poluge za projekte sa konkurentnim resursima.
S eksplicitnim planovima i mehanizmima javne verifikacije, razgovor se pomiče s obećanja na mjerenje. Javni datumi, uporedivi pokazatelji i pilot projekti iz stvarnog svijeta Oni će označiti sljedeće korake kako bi se procijenilo da li napredak u povezivosti, ispravljanju grešaka i proizvodnji rezultira značajnijim naučnim i poslovnim opterećenjem.
Kombinacija Nighthawka, Loona i Qiskita s HPC-om i proizvodnjom od 300 mm stvara sliku u kojoj... održivo poboljšanje U kvantnim procesorima, to bi se moglo ubrzati, pod uslovom da kontrola grešaka i nezavisna verifikacija prate hardver i softver.
