IBM kvant hisoblashda inqilob qildi: Starling, 2029 yil uchun superkompyuter

IBM o'zining kvant hisoblash sohasidagi eng ulug'vor loyihasini taqdim etdi.: 2029 yildan boshlab texnologik landshaftni tubdan o'zgartirishni va'da qiladigan kvant superkompyuteri Starlingning rivojlanishi. IBM kompaniyasining maqsadi dunyodagi birinchi tijorat nosozliklarga chidamli kvant mashinasini yaratishdir., shu tariqa ushbu texnologiyani hozirgacha ushlab turgan eng katta to'siqlardan birini engib o'tish.

Kvant hisoblashlari shu paytgacha texnik qiyinchiliklarga to'la va'da bo'lib kelgan, buning sababi asosan jismoniy qubitlarning mo'rtligi va atrof-muhit shovqini va dekoherentlik tufayli xatolikka yuqori moyillik. IBM real vaqt rejimida xatolarni tuzatishga e'tibor qaratib, sektorning asosiy kamchiliklarini bartaraf etishga intiladi., kelajakdagi kvant kompyuterlariga xatolar to'planishi bilan cheklanmasdan murakkab operatsiyalarni bajarishga imkon beradi.

Starling: joriy tizimlardan 20.000 XNUMX marta ko'proq quvvat

IBM tomonidan aniqlangan tafsilotlarga ko'ra, Starling 200 mantiqiy kubit yordamida XNUMX million kvant operatsiyalarini bajarishi mumkin bo'ladi.Bu raqam a ni ifodalaydi hozirgi kvant kompyuterlariga nisbatan katta sakrash, ular odatda muvaffaqiyatsizlikka uchragunga qadar bir necha ming operatsiyalar bilan cheklangan. Ushbu tizimni ishlab chiqish IBMning yangi kvant ma'lumotlar markazida bo'lib o'tadi Poughkeepsie, Nyu-York, u erdan butun dunyo bo'ylab foydalanuvchilar va muassasalar foydalanishi mumkin bo'ladi.

Loyihaning eng yorqin da'volaridan biri bu Starling holatini to'liq taqlid qilish uchun kvinsilyondan ortiq oddiy superkompyuterlarning umumiy xotirasi talab qilinadi.Ushbu misli ko'rilmagan qobiliyat birinchi marta klassik hisoblash uchun hozirda imkonsiz bo'lgan muammolarni hal qilish uchun eshikni ochadi: yangi dori-darmonlarni loyihalashdan, logistika optimallashtirish va misli ko'rilmagan xususiyatlarga ega materiallarni yaratish orqali, sun'iy intellekt algoritmlarini tezlashtirishga.

Xatolarni tuzatish va mantiqiy kubitlarning sakrashi

Starling ortidagi asosiy yutuq - bu qLDPC (Quantum Low-Density Parite Check) kodidan foydalanish, inqilobiy xato tuzatish texnikasi, deb har bir mantiqiy kubit uchun zarur bo'lgan jismoniy kubitlar sonini keskin kamaytiradi, kvant hisoblashning ko'lamliligini ancha hayotiy qilish. An'anaviy usullar yuzlab yoki minglab jismoniy kubitlarni talab qilgan bo'lsa-da, yangi texnikalar ixcham, samarali va barqaror tizimlarni qurishga imkon beradi, bu nazariyani hayotga tatbiq etish yo'lidagi muhim qadamdir.

IBM nafaqat ushbu kodlarning samaradorligini oshirdi, balki rivojlandi xatolik darajasini minimallashtirishga qodir real vaqtda dekoderlar Yaqinda nashr etilgan tadqiqotlarga ko'ra, misli ko'rilmagan darajada. Kompaniyaning fikriga ko'ra, ushbu yutuqlar bilan asosiy ilmiy to'siq hal qilindi, bu muammoni sanoat miqyosiga va minglab jismoniy kubitlarni yig'ish uchun zarur bo'lgan muhandislikka o'tkazdi.

Yo'l xaritasi: Loondan Blue Jaygacha, kvant hisoblashning kelajagi

2029 yil maqsadiga erishish uchun IBM o'z oldiga qo'ydi bir nechta asosiy protsessorlar bilan oraliq relizlar jadvali:

• Quantum Loon (2025): arxitekturaning strukturaviy komponentlarini, jumladan, qubitlarni uzoq masofalarga ulash uchun "c-kupller" ni sinovdan o'tkazuvchi eksperimental protsessor.
• Kvant Kukaburra (2026): kengaytiriladigan tizimlarni yaratish uchun zarur bo'lgan kvant xotirasi va mantiqiy operatsiyani birlashtirish uchun mo'ljallangan birinchi modulli protsessor.
• Kvant kakadu (2027): "L-juftlar" yordamida bir nechta Kookaburra modullarini bir-biriga ulash imkonini beruvchi tizim, bu ulkan chiplarga murojaat qilmasdan masshtablash imkonini beradi.

Yakuniy maqsad bilan birga keladi Starling 2029 yilda va uning vorisi, Moviy Jey, 2033 yilga mo'ljallangan ikki ming mantiqiy kubit va bir milliard kvant operatsiyalarini bajarish qobiliyati, bu sektordagi qudratning muhim bosqichini belgilab beradi.

Sanoatga ta'siri va kutilayotgan muammolar

Agar IBM o'z jadvalini bajara olsa, Starling tibbiyot, energetika, sun'iy intellekt va logistika kabi sohalarni o'zgartirishi mumkin.Molekulyar jarayonlarni simulyatsiya qilish, ta'minot zanjirlarini optimallashtirish yoki bir necha soat yoki hatto daqiqalarda yangi materiallarni loyihalash qobiliyati kompaniyalar va muassasalarning eng murakkab muammolarni hal qilish usullarini qayta aniqlaydi.

Taraqqiyotga qaramay, Keng miqyosli kvant tizimlari muhandisligi juda katta muammo bo'lib qolmoqdaMinglab jismoniy kubitlarning aniq integratsiyalashuviga erishish, kriyojenik barqarorlikni ta'minlash va real sharoitlarda tizimning ishonchliligini ta'minlash texnik va operatsion noma'lumlarni hal qilishni talab qiladi. Biroq, IBM asosiy fan hal qilinganligini va endi asosiy muammo texnologiyani yig'ishni sanoatlashtirishda ekanligini ta'kidlaydi.

Biznes nuqtai nazaridan, IBM buni ta'kidlaydi kvant sohasida allaqachon katta daromad keltirgan bulutni qabul qilish va masofaviy ma'lumotlar markazlarini keng tarqalgan kirish yo'li sifatida ko'radi. Biroq, bozor potentsial raqobatchilarning paydo bo'lishini va muqobil texnologiyalarning evolyutsiyasini diqqat bilan kuzatmoqda, Google, Microsoft, IonQ va D-Wave kabi kompaniyalar o'zlarining yo'l xaritalarini ilgari surmoqda.

Starlingning kelishi fizika, muhandislik va matematikadagi ko'p yillik mehnat natijasidir. a ning boshlang'ich nuqtasini belgilaydi kvant hisoblash uchun yangi davrShu paytgacha bunday aniq yo'l xaritasi va bunday aniq sanoat majburiyati hech qachon global o'yinchi tomonidan taqdim etilmagan. Garchi yakuniy muvaffaqiyat hali ham ulkan qiyinchiliklarni engib o'tishni talab qilsa-da, funktsional, nosozliklarga chidamli kvant kompyuterining istiqboli har qachongidan ham yaqinroq.