Ulasan Mingguan: Penskalaan Qubit Logik Microsoft dan Penanda Aras Heron IBM

Landskap pengkomputeran kuantum kini secara rasminya telah beralih daripada eksperimen makmal kepada fasa kejuruteraan sistem yang teguh. Menjelang pertengahan 2026 ini, kemas kini utama daripada peneraju industri telah memperjelaskan pelan hala tuju ke arah sistem toleransi ralat (fault-tolerant), dengan tumpuan kini beralih daripada jumlah qubit fizikal mentah kepada kebolehpercayaan qubit logik dan kepantasan pelaksanaan dalam persekitaran pusat data dunia sebenar.

Penskalaan Microsoft ke Arah 50 Qubit Logik

Microsoft telah mempergiatkan fokusnya pada pembetulan ralat, memanfaatkan keluarga baharu kod geometri empat dimensi (4D) untuk menskalakan jumlah qubit logiknya. Susulan kejayaan pencapaian 24 qubit logik terjalin sebelum ini bersama Atom Computing, Microsoft kini sedang memacu sasaran jangka pendek sebanyak 50 qubit logik. Kemajuan ini dijana oleh seni bina cip Majorana 1, yang menggunakan pendekatan topologi yang direka untuk rintangan ralat pada peringkat perkakasan.

Data terbaharu menunjukkan bahawa kod 4D ini berjaya mencapai pengurangan kadar ralat sebanyak 1,000 kali ganda, memerlukan jumlah qubit fizikal yang jauh lebih sedikit untuk membentuk satu qubit logik berbanding kod permukaan tradisional. Kecekapan ini merupakan teras kepada unjuran syarikat bahawa mesin kuantum yang bernilai komersial akan beroperasi di pusat data menjelang 2029. Dengan mengurangkan overhed untuk pembetulan ralat, Microsoft sedang membawa industri lebih dekat ke fasa "Tahap 2 – Resilien", di mana penambahan lebih banyak qubit secara konsisten akan mengurangkan hingar (noise) dan bukannya memburukkannya.

Penanda Aras Heron IBM dan Pelancaran Nighthawk

IBM telah mengeluarkan metrik prestasi terkini untuk pemproses Heron R2, mengesahkan statusnya sebagai mesin skala utiliti berprestasi tinggi. Keluarga Heron kini mampu melaksanakan 5,000 operasi get dua-qubit dalam satu tugasan—dua kali ganda berbanding penanda aras sebelumnya. Selain itu, sistem Heron R2 (khususnya sistem ibm_kingston) telah menunjukkan prestasi sebanyak 340,000 Operasi Lapisan Litar Sesaat (CLOPS), menyediakan kelajuan yang diperlukan untuk simulasi saintifik yang kompleks.

Seiring dengan penanda aras ini, IBM mula mengatur gerak pemproses Nighthawk miliknya. Berbeza dengan reka bentuk sebelumnya, Nighthawk menampilkan topologi qubit segi empat tepat dengan 218 penggandla (couplers) boleh tala, membolehkan peningkatan 30% dalam kerumitan litar. Seni bina ini direka khusus untuk memudahkan peralihan kepada kelebihan kuantum (quantum advantage) yang disahkan, yang dijangka akan dicapai oleh IBM menjelang akhir tahun 2026. Integrasi pemproses ini ke dalam seni bina rujukan pengkomputeran super berpusatkan kuantum membolehkan penyelidik menjalankan beban kerja hibrid, seperti mensimulasikan gugusan besi-sulfur, merentasi sumber klasik dan kuantum dengan kependaman yang minimal.

Berita Ringkas Industri Kuantum

• Pencapaian Infleqtion: Berjaya menjalankan algoritma penemuan biomarker menggunakan 12 qubit logik pada sistem atom neutral Sqale, mengenal pasti korelasi dalam data kanser yang melampaui keupayaan klasik.
• Aturan Pasqal: Komputer kuantum atom neutral pertama Itali, sebuah sistem 140-qubit, telah dihantar minggu ini untuk merangsang penyelidikan serantau dalam sains bahan.
• Terobosan Rangkaian: Qunnect mendemonstrasikan pertukaran jalinan (entanglement swapping) skala metro melalui gentian komersial bersama Cisco, langkah kritikal ke arah internet kuantum terpencar.
• Pembetulan Ralat: Penanda aras baharu menunjukkan penyahkodan ralat kuantum kini boleh dilakukan dalam masa kurang 480 nanosaat menggunakan kod qLDPC pada perkakasan klasik.