Inihayag ng IBM ang susunod na henerasyon na quantum chip Nighthawk r3: 520 qubits, na nagta-target ng 1,000-plus sa 2027

Inanunsyo ng IBM noong Martes (11 Nobyembre) ang susunod na henerasyong quantum processor nito, ang Nighthawk r3, na idinisenyo upang tumpak na magsagawa ng 10,000 quantum operations sa 520 programmable qubits para sa mas malaki, mas kumplikadong pagkalkula; sa 2027 plano nitong i-link ang dalawang r3 processor sa iisang 1,040-qubit system, na sumusulong patungo sa fault-tolerant quantum computing.

r3: idinisenyo upang lumampas sa 1,000 qubits

Pinapalawak ng r3 ang high-speed na arkitektura ng r2, na idinisenyo upang suportahan ang 520 programmable qubits at 2,034 kabuuang pisikal na qubits, pinapanatili ang square-lattice connectivity ng r2 at mabilis na operasyon habang nagpapakilala ng 10 chip-to-chip interconnects, na tinatawag na l-coupler, para ikonekta ang mga processor sa mas malalaking system. Sinabi ng IBM na nagpakita ito ng dalawang kritikal na modular na teknolohiya: sa taong ito ay ikinonekta nito ang dalawang Nighthawk r1 processor gamit ang apat na l-coupler, na nakakamit ng 99.3 porsiyentong quantum state transfer fidelity (laban sa 99.9 porsiyentong target), at nagkonekta ng dalawang cryogenic module sa isang sistema sa unang pagkakataon, na umaabot sa millike operating temperature sa ilalim ng limang araw at lumalamig sa ibaba ng 15 araw.

r2 sa produksyon: 34 bilyong circuit, mga speedup na hanggang 19x

Ang kasalukuyang Nighthawk r2, na ipinakilala noong Setyembre, ay may 120 qubits, naghahatid ng hanggang 100,000 sample bawat segundo at sumusuporta sa mga tumpak na pag-compute na may higit sa 7,500 quantum operations. Ang mga kliyente at kasosyo kabilang ang E.ON, Algorithmiq at Q-CTRL ay nagpatakbo ng higit sa 34 bilyong circuit sa r2, na nag-uulat ng mga speedup na hanggang 19x: Nag-ulat ang E.ON ng 15x na speedup sa quantum machine learning para sa pag-optimize ng energy grid; ang isang eksperimento ng IBM sa Oak Ridge National Laboratory na ginagaya ang mga totoong magnetic na materyales ay tumakbo nang 12x na mas mabilis, na may mga resulta na pare-pareho sa mga eksperimento sa pagpapakalat ng neutron; at ang isang eksperimento sa Algorithmiq na ginagaya ang isang heterogenous na quantum material ay tumakbo nang 8 beses na mas mabilis kaysa sa Heron, habang ang pagtulad dito sa klasikal na paraan sa mga nangungunang tensor-network na pamamaraan ay mangangailangan ng tinatayang 240 beses na mas maraming memorya.

Quantum ay nakakatugon sa klasikal na computing

Pinagsasama rin ng IBM ang high-performance na classical computing sa quantum computing sa iisang pinamamahalaang kapaligiran, ang IBM Quantum Platform: IBM at RIKEN scientists ay nagsagawa ng kanilang sample-based na quantum diagonalisation workflow nang humigit-kumulang 5 beses na mas mabilis habang gumaganap ng 100 beses na mas maraming computations, at Cleveland Clinic at RIKEN na awtomatikong naproseso ng 608 na biological na istraktura na may kaugnayan sa 3 milyong istraktura para sa 608 milyong biological na istraktura. mas mabilis. Inilunsad kamakailan ng IBM ang isang co-design na platform para sa quantum error correction kasama ang Oak Ridge National Laboratory at AMD, na pisikal na co-locating ang Nighthawk gamit ang ORNL's Umbra supercomputer, na pinapagana ng AMD Instinct MI355X GPU at 5th Gen AMD EPYC CPU. "Ang kapaki-pakinabang na quantum computing ay nakasalalay sa kung ang mga resulta ay maihahatid nang may katumpakan at bilis, pareho ang pangunahing," sabi ni Jay Gambetta, Direktor ng IBM Research.

(Larawan: IBM. Render ng Nighthawk r3 (kaliwa) at r2 (kanan) na mga processor.)