Nedeljni pregled: Microsoftovo skaliranje logičkih kubita i IBM-ovi Heron benchmark rezultati

Pejzaž kvantnog računarstva zvanično je prešao iz faze laboratorijskog eksperimentisanja u fazu rigoroznog sistemskog inženjeringa. Ove nedelje, ažuriranja vodećih aktera u industriji razjasnila su mapu puta ka sistemima otpornim na greške (fault-tolerant), fokusirajući se manje na sirovi broj fizičkih kubita, a više na pouzdanost logičkih kubita i brzinu izvršavanja u realnim uslovima data centara.

Microsoftovo skaliranje ka 50 logičkih kubita

Microsoft je intenzivirao svoj fokus na ispravljanje grešaka, koristeći svoju inovativnu familiju četvorodimenzionalnih (4D) geometrijskih kodova kako bi povećao broj logičkih kubita. Nadovezujući se na prethodnu prekretnicu od 24 upletena logička kubita postignutu sa kompanijom Atom Computing, Microsoft sada cilja kratkoročni cilj od 50 logičkih kubita. Ovaj napredak pokreće arhitektura čipa Majorana 1, koja koristi topološki pristup dizajniran za otpornost na greške na samom hardverskom nivou.

Najnoviji podaci ukazuju na to da ovi 4D kodovi postižu hiljadustruko smanjenje stope grešaka, zahtevajući značajno manje fizičkih kubita za formiranje jednog logičkog kubita u poređenju sa tradicionalnim površinskim kodovima. Ova efikasnost je temelj projekcije kompanije da će komercijalno vredne kvantne mašine biti operativne u data centrima do 2029. godine. Smanjenjem režijskih troškova za ispravljanje grešaka, Microsoft približava industriju fazi „Nivo 2 – Otpornost“, gde dodavanje više kubita dosledno smanjuje šum umesto da ga pojačava.

IBM-ovi Heron benchmark rezultati i uvođenje Nighthawk procesora

IBM je objavio ažurirane metričke performanse za svoj Heron R2 procesor, potvrđujući njegov status visokoperformansne mašine korisne skale. Heron porodica je sada sposobna da izvrši 5.000 operacija na dvokubitnim gejtovima u okviru jednog zadatka – što je dvostruko više od prethodnog standarda. Štaviše, Heron R2 (konkretno sistem ibm_kingston) demonstrirao je performanse od 340.000 operacija sloja kola u sekundi (CLOPS), pružajući brzinu neophodnu za složene naučne simulacije.

Paralelno sa ovim merenjima, IBM započinje implementaciju svog Nighthawk procesora. Za razliku od prethodnih dizajna, Nighthawk karakteriše kvadratna topologija kubita sa 218 podesivih spregnutih elemenata (tunable couplers), što omogućava povećanje kompleksnosti kola za 30%. Ova arhitektura je specifično dizajnirana da olakša prelazak na verifikovanu kvantnu prednost, koju IBM očekuje da postigne do kraja 2020. godine. Integracija ovih procesora u referentnu arhitekturu superračunarstva orijentisanog na kvant omogućava istraživačima da pokreću hibridna radna opterećenja, poput simulacije gvožđe-sumpornih klastera, preko klasičnih i kvantnih resursa sa minimalnim kašnjenjem.

Brze vesti iz kvantne industrije

• Infleqtion prekretnica: Uspešno su pokrenuti algoritmi za otkrivanje biomarkera koristeći 12 logičkih kubita na Sqale sistemu sa neutralnim atomima, identifikujući korelacije u podacima o kanceru koje prevazilaze klasične mogućnosti.
• Pasqal implementacija: Prvi italijanski kvantni računar sa neutralnim atomima, sistem od 140 kubita, isporučen je ove nedelje kako bi podstakao regionalna istraživanja u nauci o materijalima.
• Proboj u umrežavanju: Qunnect je demonstrirao razmenu upletenosti na nivou metropole preko komercijalnih optičkih vlakana sa kompanijom Cisco, što je kritičan korak ka decentralizovanom kvantnom internetu.
• Ispravljanje grešaka: Novi benchmark rezultati pokazuju da je dekodiranje kvantnih grešaka sada moguće za manje od 480 nanosekundi koristeći qLDPC kodove na klasičnom hardveru.