IBM представила свій найпотужніший квантовий процесор Heron і перший модульний квантовий комп'ютер
На щорічній конференції IBM з квантових обчислень Quantum Summit 2023 корпорація представила найновіший 133-кубітний квантовий процесор Heron і перший модульний квантовий комп'ютер IBM Quantum System Two на його базі. IBM також анонсувала процесор Condor з 1121 кубитом, який має на 50% більшу щільність кубітів. За словами головного квантового архітектора IBM Маттіаса Стефана (Mattias Stephan), зусилля зі створення цього пристрою відкрили шлях до масштабування квантових обчислень.
Процесор Condor є частиною довгострокових досліджень IBM із розробки великомасштабних квантових обчислювальних систем. Хоча він має в своєму розпорядженні величезну кількість кубитів, продуктивність його можна порівняти з 433-кубітним пристроєм Osprey, що дебютував у 2022 році. Це пов'язано з тим, що просте збільшення кількості кубитів без зміни архітектури не робить процесор швидшим або потужнішим. За словами Стефана, досвід , отриманий при розробці Condor і попереднього 127-кубітного квантового процесора Eagle, проклав шлях до прориву в архітектурі процесора Heron, що перебудовується.
«Heron – наш найпродуктивніший квантовий процесор на сьогоднішній день, він забезпечує п'ятикратне зниження помилок порівняно з нашим флагманським пристроєм Eagle» , – сказав Стефан. — Це була подорож, яка готувалася чотири роки. Він був розроблений з урахуванням модульності та масштабування».
Раніше цього року компанія IBM продемонструвала, що квантові процесори можуть бути практичними платформами для наукових досліджень та вирішення проблем хімії, фізики та матеріалознавства, що виходять за рамки класичного моделювання квантової механіки методом грубої сили. Після цієї демонстрації дослідники та вчені з численних організацій, включаючи Міністерство енергетики США, Токійський університет, Q-CTRL і Кельнський університет, використовували квантові обчислення для вирішення більших та складніших реальних проблем, таких як відкриття ліків та розробка нових матеріалів.
«Ми твердо вступили в епоху, коли квантові комп'ютери використовуються як інструмент для дослідження нових рубежів науки, - сказав Даріо Хіл, старший віце-президент та директор з досліджень IBM. — Оскільки ми продовжуємо вдосконалювати можливості масштабування квантових систем та приносити користь за допомогою модульної архітектури, ми й надалі підвищуватимемо якість стеку квантових технологій промислового масштабу».
IBM Quantum System Two розташований на об'єкті в Йорктаун-Хайтс, Нью-Йорк. Ця система з урахуванням трьох квантових процесорів Heron стане основою архітектури квантових обчислень IBM наступного покоління. Вона поєднує масштабовану кріогенну інфраструктуру і класичні сервери з модульною електронікою управління кубитами. В результаті систему можна буде розширювати відповідно до майбутніх потреб, і «апгрейдити» з появою наступного покоління квантових процесорів.
Прагнучи полегшити розробникам та інженерам роботу з квантовими обчисленнями, IBM анонсувала вихід у лютому 2024 року версії 1.0 набору програмних інструментів з відкритим кодом Qiskit, який дозволяє створювати квантові програми і запускати їх на IBM Quantum Platform або симуляторі. Крім Qiskit, IBM анонсувала Qiskit Patterns — спосіб, що дозволяє квантовим розробникам легко створювати код і оптимізувати квантові схеми за допомогою Qiskit Runtime, а потім обробляти результати.
"За допомогою Qiskit Patterns і Quantum Serverless ви можете створювати, розгортати, запускати квантові програми і в майбутньому надавати доступ до них іншим користувачам" , - заявив Джей Гамбетта (Jay Gambetta), віце-президент IBM Quantum. На презентації він продемонстрував використання генеративного ІІ на базі Watson X для створення квантових схем за допомогою базової моделі Granite, навченої на Qiskit даних. "Ми дійсно бачимо всю міць генеративного ІІ для полегшення праці розробників" , - сказав Гамбетта.