Az IBM legújabb bejelentései jelentős mérföldkövet jelentenek a kvantumszámítás fejlődésében. A vállalat bemutatta legfejlettebb kvantumprocesszorát, az IBM Quantum Nighthawk-ot, valamint bejelentette az IBM Quantum Loom nevű kísérleti processzort, amely demonstrálja a hibamentes kvantumszámításhoz szükséges összes komponens működését.
Az IBM éves kvantum fejlesztői fórumának újdonságai
A bejelentések az IBM éves kvantum fejlesztői fórumán hangzottak el, ahol a vállalat ismertette a kvantumszámítás jövőbeli útitervének legfrissebb kiegészítéseit. Ez az időszak különösen izgalmas, hiszen más nagy szereplők, mint például a Quantinuum és a Google is jelentős előrelépéseket tettek ezen a területen. Emellett a tisztán kvantumszámítással foglalkozó cégek is megerősítették pénzügyi helyzetüket, miközben folyamatosan fejlesztik rendszereiket.
IBM célkitűzései: Kvantumelőny 2026-ra, hibamentes kvantumszámítás 2029-re
Az IBM célja, hogy 2026 végére elérje a kvantumelőnyt – azt az állapotot, amikor egy kvantumszámítógép egy adott feladatot gyorsabban old meg, mint a klasszikus számítógépek. Ezt követően pedig 2029-re szeretnék megvalósítani a hibamentes (fault-tolerant) kvantumszámítást. A vállalat rendszeresen frissíti útitervét, amelyben 2025-re két jelentős mérföldkő is szerepel.
IBM Quantum Nighthawk: A következő generációs kvantumprocesszor
Az IBM Quantum Nighthawk egy olyan processzor, amely kifejezetten arra készült, hogy kiegészítse az IBM kvantumszoftveres és architekturális megoldásait, ezzel elősegítve a kvantumelőny elérését.
Főbb jellemzők és képességek
- Kubitok száma: 120 qubit kapcsolódik össze 218 hangolható összeköttetéssel (coupler). Ez több mint 20%-kal több couplert jelent az előző generációs IBM Quantum Heronhoz képest.
- Körök komplexitása: A Nighthawk képes akár 30%-kal összetettebb áramkörök végrehajtására alacsony hibaaránnyal, mint a Heron.
- Kapacitás: Az új architektúra lehetővé teszi olyan problémák vizsgálatát, amelyek akár 5 000 kétqubites kaput igényelnek.
- További fejlesztések: 2026 végére akár 7 500 kapu végrehajtását tervezi az IBM, amelyet 2027-ben 10 000-re növelnének.
- Távlatok: 2028-ra a Nighthawk rendszerek akár 15 000 kétqubites kaput is támogathatnak több mint 1 000 összekapcsolt qubittel, melyeket hosszú távú couplerek kötnek össze.
Ezekkel az újításokkal az IBM Quantum Nighthawk lehetővé teszi a kutatók és fejlesztők számára, hogy komplexebb és nagyobb méretű problémákat oldjanak meg hatékonyan és megbízhatóan.
Kvantumszoftver fejlesztések: Qiskit új funkciókkal
A hardverfejlesztések mellett az IBM továbbfejleszti saját kvantumszoftverét, a Qiskit-et, amely kulcsszerepet játszik a kvantumszámítási folyamatok irányításában és optimalizálásában.
- Új végrehajtási modell: Finomhangolt vezérlést tesz lehetővé az áramkörök futtatásához.
- C-API támogatás: Magas teljesítményű számítástechnikai (HPC) gyorsított hibajavító algoritmusokat integrál.
- C++ interfész: Lehetővé teszi fejlesztők számára a HPC és kvantumszámítás közötti hatékonyabb együttműködést.
- Közeljövőbeli bővítések: 2027-re tervezik Qiskit kiterjesztését gépi tanulási és optimalizációs számítási könyvtárakkal.
IBM Quantum Loom: Az első lépések a hibamentes kvantumszámítás felé
A vállalat egy másik fontos projektje az IBM Quantum Loom, egy kísérleti processzor, amely új architektúrát alkalmaz a magas hatékonyságú kvantumhibajavítás megvalósítására és skálázására.
Loom főbb jellemzői
- Kvantumhibajavítás: Az új architektúra lehetővé teszi a hibák valós idejű dekódolását klasszikus számítástechnikai hardver segítségével kevesebb mint 480 nanosecundumos késleltetéssel qLDPC kódok alkalmazásával.
- Megbízhatóság növelése: A Loom integrálja ezt a képességet magas hűségű szupervezető qubitekkel, így támogatva a skálázható hibamentes rendszereket.
- Cél: A projekt vezetésével az IBM szeretné elérni egy nagy méretű hibamentes kvantumszámítógép megvalósítását 2029-re.
Kvantum wafer gyártás bővítése New Yorkban
A hardverfejlesztések támogatására az IBM bővíti 300 mm-es kvantumwafer gyártását az Albany NanoTech Complex-ben New York államban. Ez a laboratórium kulcsfontosságú lesz mind a kvantumprocesszorok fejlesztésében, mind pedig azok wafer gyártásában. Az infrastruktúra bővítésével az IBM biztosítani kívánja technológiai vezető szerepét és gyorsabb innovációját ezen a kritikus területen.
Záró gondolatok
Az IBM Quantum Nighthawk és Quantum Loom bejelentései új mérföldkövet jelentenek a kvantumszámítás fejlődésében. A vállalat ambiciózus céljai – köztük a kvantumelőny elérése 2026-ra és a hibamentes kvantumszámítás megvalósítása 2029-re – jól mutatják elkötelezettségüket ezen forradalmi technológia iránt. Az új processzorok és szoftverfejlesztések lehetőséget adnak arra, hogy komplexebb problémákat oldjunk meg gyorsabban és megbízhatóbban, ami hosszú távon alapjaiban változtathatja meg számos iparág működését.
Forrás: https://www.constellationr.com/blog-news/insights/ibm-launches-ibm-quantum-nighthawk-processor
