Á árlegri Quantum Developer Conference kynnti IBM nýja kvantatölvuörgjörva, Loon og Nighthawk, sem ætlað er að veita skalanlegar kvantatölvunarhæfileika á næsta ári og tryggja bilanalausar kvantatölvur fyrir árið 2029. Nighthawk, sem er 120-kubita örgjörvi, er hannaður með 218 nýstárlegum stillanlegum tengjum sem auka getu fyrri kynslóðar örgjörva, Heron, um 20%.
Samkvæmt IBM gerir aukin tenging milli kubita notendum kleift að framkvæma hringrásir með 30% meiri flækjustig, á meðan lágar villuhlutfall er viðhaldið. Kubitar eru grundvallareiningar skynjunar í kvantatölvu, svipað og bita í hefðbundnum tölvum. Á meðan hefðbundnir bitar geta verið 0 eða 1, geta kubitar verið 0, 1 eða bæði í skammtaformi á sama tíma. Þannig getur kvantatölvan, eins og Nighthawk, framkvæmt flóknar samhliða útreikninga.
Stillanlegu tengin gera það einnig að verkum að par kubita geta haft samskipti sín á milli, sem auðveldar flækjuflæði. Flækjuflæði er mikilvægt þar sem það leyfir einni tölvu aðgerð að hafa áhrif á marga kvantastig á sama tíma, sem gerir kvantatölvum kleift að kanna marga möguleika samhliða. IBM sagði að Nighthawk-arkitektúran muni leyfa forriturum að takast á við krefjandi vandamál sem krafist er allt að 5.000 tveggja kubita hlið.
Fyrirtækið gerir ráð fyrir að framtíðarkynslóðir örgjörvanna muni bjóða upp á 7.500 hlið fyrir lok árs 2026 og 15.000 hlið fyrir 2028. Með þessu nýja örgjörva vinnur IBM að því að ná því sem kallað er „kvantaforsendur,“ eða þegar kvantatölva sanna að hún getur framkvæmt sérstakan útreikning sem væri ómögulegur eða ópraktískur fyrir öflugar hefðbundnar tölvur. Markmiðið er að sanna fyrstu tilfelli staðfests kvantaforsenda fyrir breiðari samfélaginu fyrir lok árs 2026.
Til að styðja við þetta hefur IBM búið til almenna skráningu sem mun fylgjast með og staðfesta nýjar sýningar á kvantatölvum sem ná árangri í klassískt erfiðleikum. IBM, Algorithmiq Inc., BlueQubit Inc. og Flatiron Institute leggja sitt af mörkum til þessarar skráningar. „Modelið sem við hönnuðum kannar svæði svo flókin að það krefst allra nútímalegra klassískra aðferða sem hafa verið prófaðar hingað til,“ sagði Sabrina Maniscalco, forstjóri og meðstofnandi Algorithmiq. „Þetta eru aðeins fyrstu skrefin – kvantaforsendur munu taka tíma að staðfesta, og skráningin mun leyfa öllum að fylgjast með þeirri leið.“
Fyrirtækið kynnti einnig Quantum Loon, tilraunaörgjörva sem sýnir öll þau þætti sem nauðsynlegir eru til að nálgast afar lágar villuhlutfall og hámarka endurheimt frá villum. Þótt kvantatölvur séu öflugar og geti leyst flókin vandamál á háum hraða, eru kubitar sjálfir afar viðkvæmir og truflast af minnstu sveiflum í umhverfinu. IBM sagði að Loon staðfesti nýja arkitektúr sem gerir kleift að framkvæma hagnýta, hámarka villu leiðréttingu. Þessi aðgerð gerir kvantatölvum kleift að starfa á háum hraða, jafnvel þegar villur koma upp vegna skyndilegra breytinga á segulmagn, hita eða öðrum handahófskenndum sveiflum.
Einn byltingarkenndur eiginleiki er innleiðing á mörgum hágæða lág-taps leiðslum sem leyfa flækjuflæði að fara yfir næstu nágranna og tengja líkamlega fjarlægð kubita á sömu örgjörva. Fyrirtækið sýndi einnig fram á tækni til að endurstilla kubita milli útreikninga. Í samblandi við hefðbundna tölvuhardware hannað af IBM til að afkóða villur í rauntíma, fyrir innan 480 nanosekúndur, veitir Loon nauðsynlegan grunn fyrir að stækka kvantabilanir á háum hraða. Til að styðja við skalanleika komandi kvantatölva, kynnti IBM aðalframleiðslu á vöfrum við Albany NanoTech Complex, háþróaðri 300mm örgjörvaframleiðslu aðstöðu í New York. Loon og Nighthawk eru mikilvægir áfanga á leið IBM að því að bjóða upp á stórfellda, bilanalausa kvantatölvuplatfórmu fyrir árið 2029.
