Компания IBM в 2022 году представила квантовые процессоры Condor (1121 кубит) и Heron (133 кубита), после того как в 2021 году выпустила Eagle (127 кубитов) и Osprey (433 кубита). Новые чипы показали, что количество кубитов не всегда соответствует общей производительности.
Американская компания IBM, специализирующаяся на производстве компьютерных систем, полагает, что в скором времени квантовые вычисления станут ключевым элементом разработки высокопроизводительных компьютерных систем. Для этого потребуется применение квантовых компьютеров, которые смогут выполнять чрезвычайно сложные и разнообразные вычислительные задачи, превзойдя возможности обычных компьютеров.
В прошлый понедельник на встрече IBM Quantum Summit компания сообщила о серьёзных успехах, приближающих её к поставленной цели. Согласно плану IBM, представлено два новых процессора: Heron и Condor.
Condor, процессор с 1121 кубитом
Процессор Condor отличается количеством кубитов — 1121, что близко к рекордному показателю. В нем применена технология кросс-резонансных вентилей для получения взаимодействий между кубитами в квантовой цепи. Это необходимо для выполнения сложных квантовых операций. В новом процессоре IBM удалось повысить плотность кубитов на 50 %, являясь еще одним техническим успехом.
Компания в заявлении также указывает на масштабы инфраструктуры, нужна для управления Condor. Потребуется более 1,6 километра криогенных кабелей высокой плотности для подержания экстремально низких температур, необходимых для нормальной работы кубитов.
IBM заявляет, что производительность Condor, несмотря на большое число кубитов, сопоставима с производительностью Osprey, имеющего 433 кубита. Разработка названа «важной вехой» в инновациях, поскольку повлияет на будущий дизайн аппаратного обеспечения. Достижения Condor могут привести к появлению новых поколений квантовых процессоров, которые будут значительно мощнее.
Heron, вопрос точности…
IBM представила Heron, чип с 133 кубитами, отличающийся высокой точностью исправления ошибок. По сравнению с Eagle (127 кубитов), Heron в 3-5 раз эффективнее в этой сфере.
Достоинства Heron заключаются также в модульности: можно объединить несколько чипов для повышения общей мощности квантовой обработки. IBM представила Quantum System Two, систему из трех чипов Heron. Эта система функционирует в лаборатории Нью-Йорка и предназначена для параллельного выполнения схем — важного элемента для квантовых супервычислений.
На пути к повышению устойчивости к ошибкам
В последние годы IBM следовала стратегии роста числа кубитов в своих процессорах. Сейчас же компания, как кажется из заявления, хочет акцентировать внимание на других показателях производительности, например на надежности работы.
Кубиты весьма чувствительны к внешним помехам, что приводит к ошибкам в вычислениях. Разработка методов коррекции ошибок существенно важна для практичности и надёжности квантовых компьютеров. Физики IBM разработали подход, при котором несколько физических кубитов объединяются в один «логический кубит», повышающий точность и надежность вычислений.
Компания IBM планирует к концу десятилетия добиться значительного количества логических кубитов.