Η IBM παρουσιάζει τον Nighthawk r2, τον ταχύτερο κβαντικό επεξεργαστή της

Η IBM International Business Machines Corporation ↘ 0.35% διέθεσε τον ταχύτερο κβαντικό επεξεργαστή της, τον Nighthawk r2, ένα τσιπ 120 qubit ικανό να εκτελεί περισσότερα από 100.000 κβαντικά κυκλώματα ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή 25 φορές τη διεκπεραιωτική ικανότητα των επεξεργαστών Heron της εταιρείας. Ο επεξεργαστής, που έχει αναπτυχθεί ως IBM Phoenix στην πλατφόρμα IBM Quantum, επιτυγχάνει τις αυξήσεις ταχύτητας όχι προσθέτοντας qubit, αλλά αναθεωρώντας ριζικά τον τρόπο με τον οποίο τα qubit επαναφέρονται μεταξύ των υπολογισμών.backendnews+2

Μια νέα προσέγγιση σε ένα παλιό πρόβλημα

Οι κβαντικοί επεξεργαστές εκτελούν το ίδιο κύκλωμα χιλιάδες φορές για να παράγουν αξιόπιστα αποτελέσματα. Μεταξύ κάθε εκτέλεσης, τα qubit πρέπει να επιστρέφουν σε μια καθαρή αρχική κατάσταση, μια διαδικασία που σε παλαιότερα συστήματα της IBM μπορούσε να απαιτήσει εκατοντάδες μικροδευτερόλεπτα χρόνου αδράνειας. Ο Nighthawk r2 αντικαθιστά αυτή την περίοδο αναμονής με αυτό που η IBM ονομάζει «μηχανισμό διασκεδαστικής επαναφοράς» (dissipative reset gadget), ένα ειδικό στοιχείο για κάθε qubit που διοχετεύει ταχύτατα την περιττή ενέργεια συνδέοντάς το με ένα ψυχρό περιβάλλον. Η τεχνική αυτή μειώνει τον ενεργό χρόνο χαλάρωσης από περίπου 200 μικροδευτερόλεπτα σε μόλις 25 νανοδευτερόλεπτα, περιορίζοντας τις περιόδους αδράνειας μεταξύ των εκτελέσεων κυκλωμάτων σε μόλις ένα μικροδευτερόλεπτο.thequantuminsider+2

Ο επεξεργαστής περιλαμβάνει 120 προγραμματιζόμενα qubit, 218 ζεύκτες και 120 ανεξάρτητα στοιχεία επαναφοράς, δηλαδή 458 φυσικά κβαντικά στοιχεία συνολικά. Η IBM ανέφερε ότι η λειτουργία επαναφοράς δεν υποβαθμίζει αισθητά την απόδοση των γειτονικών qubit, ενώ τα σφάλματα αρχικοποίησης μειώνονται περίπου κατά 25 φορές, διατηρώντας παράλληλα την ακρίβεια πυλών κατηγορίας Heron.quantumcomputingreport+3

Πρώτα αποτελέσματα και διόρθωση σφαλμάτων

Η IBM ανέφερε ότι ο Nighthawk r2 έχει ήδη παράγει ακριβή αποτελέσματα από κυκλώματα που περιέχουν περισσότερες από 7.500 πύλες, επιτυγχάνοντας έναν στόχο στον οδικό χάρτη κβαντικής ανάπτυξης της εταιρείας για το 2026. Σε μια δοκιμή επιδόσεων, ο επεξεργαστής ολοκλήρωσε προσομοιώσεις σκέδασης νετρονίων 12 φορές ταχύτερα, δημιουργώντας φάσματα υλικών συγκρίσιμα με εργαστηριακά δεδομένα σε περίπου 60 δευτερόλεπτα.ibm+3

Ο επεξεργαστής υποστηρίζει επίσης επαναφορές qubit κατά τη διάρκεια του κυκλώματος, ένα χαρακτηριστικό κρίσιμης σημασίας για την έρευνα διόρθωσης κβαντικών σφαλμάτων. Αυτό επιτρέπει στα βοηθητικά qubit που χρησιμοποιούνται για ελέγχους σφαλμάτων να ανακυκλώνονται ταχύτατα κατά τη διάρκεια ενός υπολογισμού, αντί μόνο μεταξύ των εκτελέσεων.thequantuminsider+1

Αλλαγή στα σημεία αναφοράς του κλάδου

Η κυκλοφορία αυτή αντικατοπτρίζει μια ευρύτερη στροφή στον τρόπο με τον οποίο μετράται η πρόοδος του κβαντικού υλικού. Ο ακατέργαστος αριθμός των qubit, που αποτελούσε για καιρό το κύριο μέτρο αξιολόγησης στον κλάδο, δίνει τη θέση του σε μετρήσεις ταχύτητας, ποιότητας και πρακτικής διεκπεραιωτικής ικανότητας. Η IBM έχει δεσμεύσει περισσότερα από 10 δισεκατομμύρια δολάρια σε βάθος πενταετίας για την κβαντική υπολογιστική σε έρευνα και ανάπτυξη, κατασκευή και συνεργασίες, ενώ στοχεύει σε ανθεκτική στα σφάλματα κβαντική υπολογιστική με το σύστημα Starling έως το 2029. Ο Nighthawk r2 δεν είναι μια ανθεκτική στα σφάλματα μηχανή, καθώς τα φυσικά qubit του παραμένουν ευάλωτα στον θόρυβο, αλλά αντιμετωπίζει έναν συγκεκριμένο μηχανικό περιορισμό στον δρόμο προς αυτόν τον στόχο.tradingview+2