Przegląd tygodnia: Skalowanie kubitów logicznych Microsoftu i nowe benchmarki IBM Heron

Krajobraz informatyki kwantowej w 2026 roku oficjalnie przeszedł z fazy eksperymentów laboratoryjnych do etapu rygorystycznej inżynierii systemowej. W tym tygodniu kluczowe aktualizacje od liderów branży doprecyzowały mapę drogową w kierunku systemów odpornych na błędy (fault-tolerant), skupiając się mniej na surowej liczbie fizycznych kubitów, a bardziej na niezawodności kubitów logicznych i szybkości wykonywania operacji w realnych środowiskach centrów danych.

Microsoft skaluje systemy w stronę 50 kubitów logicznych

Microsoft zintensyfikował swoje działania w obszarze korekcji błędów, wykorzystując autorską rodzinę czterowymiarowych (4D) kodów geometrycznych do skalowania liczby kubitów logicznych. Opierając się na wcześniejszym sukcesie 24 splątanych kubitów logicznych osiągniętym we współpracy z Atom Computing, Microsoft dąży obecnie do krótkoterminowego celu, jakim jest 50 kubitów logicznych. Ten postęp napędza architektura układu Majorana 1, która wykorzystuje podejście topologiczne zaprojektowane pod kątem sprzętowej odporności na błędy.

Najnowsze dane wskazują, że kody 4D osiągają 1000-krotną redukcję poziomu błędów, wymagając przy tym znacznie mniej fizycznych zasobów do sformowania pojedynczego kubitu logicznego w porównaniu z tradycyjnymi kodami powierzchniowymi. Jest to fundament strategii firmy, która zakłada, że komercyjnie użyteczne maszyny kwantowe będą operacyjne w centrach danych do 2029 roku. Dzięki redukcji narzutu na korekcję błędów, Microsoft przybliża branżę do „Poziomu 2 – Odporności”, gdzie dodawanie kolejnych kubitów konsekwentnie redukuje szum zamiast go potęgować.

Benchmarki IBM Heron i wdrażanie procesora Nighthawk

IBM opublikowało zaktualizowane wskaźniki wydajności dla procesora Heron R2, potwierdzając jego status jako wysokowydajnej maszyny klasy przemysłowej (utility-scale). Rodzina Heron jest obecnie zdolna do wykonania 5000 operacji na bramkach dwukubitowych w ramach jednego zadania – co stanowi dwukrotny wzrost względem poprzedniego rekordu. Co więcej, system Heron R2 (konkretnie jednostka ibm_kingston) wykazał wydajność na poziomie 340 000 operacji warstwowych obwodów na sekundę (CLOPS), zapewniając przepustowość niezbędną do złożonych symulacji naukowych.

Równolegle z tymi wynikami, IBM rozpoczyna wdrażanie procesora Nighthawk. W przeciwieństwie do wcześniejszych projektów, Nighthawk posiada kwadratową topologię kubitów z 218 przestrajanymi sprzęgaczami, co pozwala na 30-procentowy wzrost złożoności obwodów. Architektura ta została zaprojektowana w celu ułatwienia przejścia do zweryfikowanej przewagi kwantowej, którą IBM spodziewa się osiągnąć przed końcem 2026 roku. Integracja tych procesorów z referencyjną architekturą superkomputerową zorientowaną na kwanty pozwala badaczom na uruchamianie hybrydowych obciążeń, takich jak symulacje klastrów żelazowo-siarkowych, przy minimalnych opóźnieniach między zasobami klasycznymi a kwantowymi.

Krótkie wieści z branży kwantowej

• Kamień milowy Infleqtion: Pomyślnie uruchomiono algorytmy wykrywania biomarkerów przy użyciu 12 kubitów logicznych na systemie Sqale, identyfikując korelacje w danych nowotworowych wykraczające poza możliwości klasyczne.
• Wdrożenie Pasqal: Pierwszy we Włoszech komputer kwantowy oparty na neutralnych atomach (system 140-kubitowy) został dostarczony w tym tygodniu, aby wesprzeć regionalne badania w dziedzinie inżynierii materiałowej.
• Przełom w sieciach: Firma Qunnect zademonstrowala we współpracy z Cisco wymianę splątania na skalę metropolitalną przy użyciu komercyjnych światłowodów, co jest krytycznym krokiem w stronę zdecentralizowanego internetu kwantowego.
• Korekcja błędów: Nowe benchmarki wykazują, że dekodowanie błędów kwantowych jest obecnie możliwe w czasie poniżej 480 nanosekund przy użyciu kodów qLDPC na sprzęcie klasycznym.