Седмичен обзор: Мащабиране на логическите кюбити от Microsoft и новите бенчмаркове на IBM Heron

Ландшафтът на квантовите изчисления официално премина от етапа на лабораторните експерименти към фаза на прецизно системно инженерство. През тази седмица основните актуализации от технологичните лидери изясниха пътната карта към отказоустойчиви системи, фокусирайки се по-малко върху суровия брой физически кюбити и повече върху надеждността на логическите кюбити и скоростта на изпълнение в реални условия на центрове за данни.

Мащабирането на Microsoft към 50 логически кюбита

Microsoft интензифицира фокуса си върху коригирането на грешки, използвайки своята нова фамилия от четириизмерни (4D) геометрични кодове за мащабиране на броя на логическите кюбити. Надграждайки предишното постижение от 24 заплетени логически кюбита, реализирано с Atom Computing, сега Microsoft се стреми към близкосрочна цел от 50 логически кюбита. Този напредък се задвижва от архитектурата на чипа Majorana 1, която използва топологичен подход, проектиран за хардуерна устойчивост срещу грешки.

Последните данни показват, че тези 4D кодове постигат 1000-кратно намаление на процента на грешките, изисквайки значително по-малко физически кюбити за формиране на един логически кюбит в сравнение с традиционните повърхностни кодове. Тази ефективност е крайъгълен камък в прогнозата на компанията, че комерсиално приложимите квантови машини ще заработят в центровете за данни до 2029 г. Чрез намаляване на разходите за корекция на грешки, Microsoft приближава индустрията до фазата „Ниво 2 – Устойчивост“ на квантовите изчисления, където добавянето на повече кюбити последователно намалява шума, вместо да го усилва.

Бенчмарковете на IBM Heron и внедряването на Nighthawk

IBM публикува актуализирани показатели за производителност на своя процесор Heron R2, потвърждавайки статуса му на високопроизводителна машина за практически нужди. Фамилията Heron вече е способна да извършва 5000 операции с два кюбита в рамките на една задача – удвоявайки предишния си бенчмарк. Освен това, Heron R2 (по-конкретно системата ibm_kingston) демонстрира производителност от 340 000 операции на слой верига в секунда (CLOPS), осигурявайки необходимата скорост за сложни научни симулации.

Паралелно с тези бенчмаркове, IBM започва внедряването на своя процесор Nighthawk. За разлика от предишните проекти, Nighthawk разполага с квадратна топология на кюбитите с 218 регулируеми конектора, което позволява 30% увеличение на сложността на веригата. Тази архитектура е специално проектирана да улесни прехода към доказано квантово превъзходство, което IBM очаква да постигне до края на 2026 г. Интеграцията на тези процесори в референтна архитектура за суперкомпютри, ориентирани към квантови изчисления, позволява на изследователите да изпълняват хибридни работни натоварвания, като симулиране на желязо-серни клъстери, използвайки класически и квантови ресурси с минимално закъснение.

Квантови акценти от седмицата

• Постижение на Infleqtion: Успешно стартиране на алгоритми за откриване на биомаркери с помощта на 12 логически кюбита върху системата с неутрални атоми Sqale, идентифицирайки корелации в данни за ракови заболявания, които надвишават класическите възможности.
• Разгръщане на Pasqal: Първият в Италия квантов компютър с неутрални атоми, 140-кюбитова система, беше доставен тази седмица, за да подсили регионалните изследвания в областта на материалознанието.
• Пробив в мрежите: Qunnect демонстрира суап на квантово заплитане в градски мащаб през търговска оптична мрежа съвместно с Cisco – критична стъпка към децентрализиран квантов интернет.
• Корекция на грешки: Нови бенчмаркове показват, че декодирането на квантови грешки вече е възможно за под 480 наносекунди чрез използване на qLDPC кодове върху класически хардуер.