Компания IBM совершила революционный прорыв в области квантовых вычислений, представив экспериментальный процессор «Гагара» (Loon). Этот процессор стал первым шагом на пути к созданию коммерческого отказоустойчивого квантового компьютера Starling, который планируется выпустить к 2029 году. В основе проекта лежит новая архитектура и передовой алгоритм коррекции ошибок qLDPC, что делает его ключевым элементом будущего квантовых технологий. В этой статье мы разберем, почему «Гагара» может изменить мир, и какие преимущества он предлагает.
Новая архитектура: революция в квантовых вычислениях
Уникальные особенности процессора Loon
Процессор «Гагара» отличается инновационной архитектурой, которая включает несколько ключевых компонентов для отказоустойчивых вычислений:
- Высококачественная маршрутизация: Технология обеспечивает низкие потери при передаче данных между кубитами.
- Связь удалённых кубитов: В отличие от традиционных соединений с ближайшими соседями, Loon позволяет связывать кубиты на большом расстоянии.
- Сброс кубитов между вычислениями: Это повышает стабильность и точность операций.
Преимущества qLDPC-алгоритма
Одним из главных нововведений стал переход от поверхностных кодов коррекции ошибок к алгоритму qLDPC. «Эта схема сокращает количество физических кубитов, необходимых для создания одного логического кубита, примерно на порядок», — отмечают разработчики. Это значительно ускоряет достижение квантового превосходства.
Технические прорывы и их значение
Реальное время для коррекции ошибок
IBM доказала, что классические компьютеры могут декодировать ошибки в режиме реального времени с помощью qLDPC-кодов за менее чем 480 нс. Этот прорыв был достигнут на год раньше запланированного срока, что подчеркивает высокий темп развития технологии.
Производственные достижения
Для создания процессора используется современное оборудование на 300-мм линиях комплекса Albany NanoTech. Это позволило IBM:
- Увеличить скорость разработки: Время создания новых процессоров сократилось вдвое.
- Повысить сложность чипов: Физическая сложность устройств увеличилась в десять раз.
- Параллельно исследовать проекты: Компания смогла работать над несколькими направлениями одновременно.
Будущее квантовых технологий IBM
Планы на 2029 год: Starling («Скворец»)
К 2029 году IBM планирует представить первый коммерческий отказоустойчивый квантовый компьютер Starling. В его основе будет лежать архитектура «Гагары», что сделает его мощным инструментом для решения сложных задач.
Квантовое превосходство: гонка продолжается
С помощью новых технологий IBM стремится ускорить достижение квантового превосходства. Сочетание инновационной архитектуры и эффективной коррекции ошибок делает компанию лидером в этой области.
«Процессоры “Козодой” и “Гагара” стали реальностью благодаря переходу на 300-мм пластины, что даёт IBM значительное преимущество», — подчеркивают эксперты. Остаётся лишь ждать, как эти разработки повлияют на будущее технологий и науки.
«`
