IBM prezintă două noi procesoare cuantice, inclusiv unul care pavează drumul spre calculul cuantic tolerabil la erori până în 2029

IBM a lansat recent două procesoare cuantice avansate, împreună cu un nou cadru tehnologic ce va facilita demonstrația primei superiorități cuantice. Aceste inovații marchează un pas important spre realizarea unui computer cuantic complet tolerabil la erori până în anul 2029.

Primul procesor, denumit IBM Quantum Nighthawk, dispune de un cip de 120 qubiți și poate efectua calcule cuantice cu 30% mai complexe decât putea gestiona anteriorul procesor al companiei, R2 Heron. Această performanță îmbunătățită este posibilă datorită celor 218 cuplaje reglabile îmbunătățite, care permit fiecărui qubit să se conecteze cu cei patru vecini apropiați într-o structură de rețea pătrată, reprezentând o îmbunătățire de 20% față de procesorul Heron.

Arhitectura Nighthawk permite cercetătorilor să exploreze probleme care necesită utilizarea a 5,000 de porți cu doi qubiți, operațiuni fundamentale de încrucișare necesare pentru calcule cuantice. Reprezentanții IBM estimează că versiunile viitoare ale Nighthawk vor putea atinge până la 7,500 și 10,000 de porți până la sfârșitul anului 2026 și respectiv 2027. Ulterior, în 2028, se preconizează crearea sistemelor bazate pe Nighthawk cu până la 1,000 de qubiți conectați prin cuplaje pe distanțe lungi pentru a realiza 15,000 de porți cu doi qubiți.

Pe de altă parte, IBM Loom este un cip mai mic, cu 112 qubiți, care, conform cercetătorilor IBM, demonstrează toate elementele hardware necesare pentru calculul cuantic tolerabil la erori. Această tehnologie este proiectată pentru a aborda rata extrem de mare de eșec a qubiților, un domeniu cunoscut sub denumirea de corecție de erori cuantice (QEC). QEC este principalul motiv pentru care procesoarele cuantice devin din ce în ce mai sofisticate, și nu doar mai mari în ceea ce privește numărul de qubiți.

În decembrie 2023, de exemplu, cercetătorii IBM au construit un cip masiv de 1,000 de qubiți, numit Condor, dar versiunea sa mult mai mică de 113 qubiți, Eagle, a fost considerată mai promițătoare din punct de vedere al cercetării, având o rată de eroare de cinci ori mai mică. Aceeași comparație poate fi făcută între Nighthawk și Loom.

Oliver Dial, CTO al IBM Quantum, a declarat pentru Live Science că oamenii de știință au avut nevoie de noi caracteristici în procesoare pentru a implementa codurile de corectare a erorilor și cuplajele pe termen lung. Acest lucru include conexiuni în șase direcții, care permit unui qubit să se conecteze cu până la șase vecini, nu doar patru, cum era în ultimul QPU, precum și mai multe straturi de rutare pe suprafața cipului.