IBM chce stworzyć komputer kwantowy. Firma podzieliła się swoim planem ze światem
IBM planuje stworzyć pełnoprawny i funkcjonalny komputer kwantowy do końca 2029 roku. Korporacja podchodzi do tego zadania niezwykle poważnie, w związku z czym przygotowała już nawet harmonogram działań.
W teorii komputery kwantowe to maszyny, które wykorzystują zasady mechaniki kwantowej do przetwarzania informacji. W przeciwieństwie do klasycznych urządzeń nie operują one jednak na bitach, a kubitach (ang. qubit). Te zaś mogą istnieć w superpozycji stanów, co pozwala na wykonywanie obliczeń niemożliwych do przeprowadzenia dla komputerów tradycyjnych.
Wzmianka o teorii na początku akapitu nie znalazła się tam przypadkiem, jako że w praktyce współczesne komputery kwantowe poświęcają znaczną część swojej mocy na naprawianie napotkanych (lub samodzielnie wygenerowanych) błędów, w związku z czym często nie wybijają się pod kątem "wydajności netto" ponad klasyczne, acz zaawansowane, komputery. Wychodzi jednak na to, że korporacja International Business Machines ma zamiar zmienić ten stan rzeczy.
IBM pracuje nad pełnoprawnym komputerem kwantowym
Ogłoszone we wtorek plany IBM, które mają doprowadzić do powstania "praktycznego" komputera kwantowego przed końcem 2029 roku, wymagają dużego nakładu pracy ze strony pracowników korporacji. Dla powstającego urządzenia wybrano już nawet imię – Starling. Ów Starling trafi do budowanego w Poughkeepsie w stanie Nowy Jork centrum danych. Sprzęt będzie miał na podorędziu 200 kubitów logicznych, które zapewnią moc obliczeniową wystarczającą do przeprowadzenia 100 milionów operacji kwantowych.
IBM wyznacza kolejną granicę w dziedzinie obliczeń kwantowych. Nasza wiedza z zakresu matematyki, fizyki i inżynierii toruje drogę do wielkoskalowego, odpornego na awarie komputera kwantowego – takiego, który rozwiąże rzeczywiste wyzwania i otworzy ogromne możliwości dla biznesu.
Warto przy tym zaznaczyć, że IBM już teraz dysponuje kompletem komputerów kwantowych, acz te, ze względu na wspomniane we wstępie niedoskonałości kubitów i ich tendencję do roztrząsania każdego problemu, na ten moment nie znajdują zbyt wielu zastosowań, z którymi nie poradziłyby sobie zwykłe komputery. Przedsiębiorstwo ogłosiło jednak, że odkryło sposób na poradzenie sobie z tą bolączką, a szczegółowe informacje nt. kroków, jakie International Business Machines ma zamiar podjąć, aby stworzyć odporny na błędy komputer kwantowy, znajdziemy w dwóch artykułach naukowych.
Pierwszy z nich, zatytułowany "Tour de gross: A modular quantum computer based on bivariate bicycle codes", został poświęcony architekturze rowerowej (ale z pojazdami niezwiązanej), czyli "modułowemu szkieletowi obliczeń kwantowych opartemu na szybkich i wymagających niewielkich narzutów kodach kwantowych LDPC zidentyfikowanych w poprzednich pracach". Druga z prac, "Improved belief propagation is sufficient for real-time decoding of quantum memory" dotyczy nowego dekodera heurystycznego Relay-BP. Jak możemy przeczytać w opisie, jest on "ukierunkowany na dekodowanie obwodów kwantowych w czasie rzeczywistym dla komputerów kwantowych na dużą skalę".
Plany IBM zostały podzielone na trzy etapy, każdy z nich związany z opracowaniem osobnego procesora. Proces tworzenia praktycznego komputera kwantowego rozpocznie się jeszcze w tym roku, a w jego ramach przeprowadzone zostaną testy komponentów architektury dla kodu qLDPC oraz "sprzęgaczy C" łączących kubity na większe odległości w obrębie tego samego układu scalonego. Wszystko to przy pomocy CPU IBM Quantum Loon.
Kolejny procesor, zaplanowany na przyszły rok, to Quantum Kookaburra. Ma on być pierwszym modułowym procesorem IBM, który powstał z myślą o przechowywaniu i przetwarzaniu zakodowanych informacji. Quantum Kookaburra będzie łączyć pamięć kwantową z operacjami logicznymi, czyli "podstawowym elementem składowym skalowalnych systemów odpornych na błędy wykraczających poza pojedynczy układ scalony".
Powstanie ostatniego z planowanych CPU, Quantum Cockatoo, zostało wstępnie ustalone na rok 2027. Technologia ta ma połączyć dwa moduły Kookaburra za pomocą "sprzęgaczy L" i umożliwić łączenie chipów kwantowych ze sobą jak węzły w większym systemie.
Wszystko to ma prowadzić do ostatecznego celu, jakim jest stworzenie wspomnianego komputera kwantowego Starling przed nadejściem 2030 roku.
