IBM pristato „Loon“ – pirmąjį gedimams atsparų kvantinį procesorių, kuris pakeis pasaulį
Iki 2029 m. IBM planuoja pristatyti „Starling“ – pirmąjį komercinį gedimams atsparų kvantinį kompiuterį, pagrįstą nauja architektūra ir pažangesniu qLDPC klaidų taisymo algoritmu. Pirmasis šių planų įgyvendinimo variantas yra eksperimentinis kvantinis procesorius „Loon“, kurį IBM apibūdina kaip pirmąjį sprendimą, apimantį visus pagrindinius komponentus, būtinus gedimams atspariam kvantiniam skaičiavimui.
IBM „Loon“ procesorius padės išbandyti naują architektūrą būsimoms didelio masto kvantinio skaičiavimo platformoms ir pritaikyti komponentus, būtinus praktiniam ir labai efektyviam kvantinių klaidų taisymui.
IBM anksčiau pademonstravo kai kurias revoliucines funkcijas, kurias, anot jos, įdiegs šiame procesoriuje, pvz., kelių, aukštos kokybės, mažo nuostolio maršrutizavimo sluoksnių įdiegimą, kad būtų galima sukurti ilgesnius lustų sujungimus (arba C ryšius), kurie tęsiasi už artimiausių kaimynų jungčių ribų ir fiziškai sujungia nuotolinius kubitus tame pačiame luste, taip pat kubitų atstatymo technologijas tarp skaičiavimų.
Perėjimas nuo artimiausio kaimyno kubitų jungčių prie nuotolinių, be kita ko, palengvins paviršutiniškų klaidų taisymo kodų atsisakymą kvantinėms sistemoms, pirmenybę teikiant kvantiniam mažo tankio pariteto patikrinimui (qLDPC). „Teigiama, kad naudojant šią schemą vietoj paviršutiniško algoritmo, fizinių kubitų, reikalingų vienam loginiam kubitui įgyvendinti, skaičius sumažės maždaug eilės dydžiu.“ Tai yra rezervas, kuris galėtų suteikti IBM pranašumą siekiant taip giriamo kvantinio pranašumo.
„Loon“ architektūros galimybių sujungimas su klasikinių kompiuterių kvantiniu klaidų taisymu bus žingsnis, kuris greičiausiai priartins IBM superlaidžias kvantines platformas prie praktinės vertės. Beje, IBM taip pat įrodė, kad klasikinė skaičiavimo įranga gali būti naudojama tiksliai dekoduoti klaidas realiuoju laiku naudojant qLDPC kodus (per mažiau nei 480 ns). Ir šis techninis proveržis buvo pasiektas metais anksčiau nei planuota.
Norėdama išleisti lustus su „Loon QPU“ architektūra, bendrovė pradėjo naudoti 300 mm gamybos linijas Albany NanoTech gamykloje Niujorke. Ši gamykla kažkada buvo praktiškai pačios IBM, tačiau nuo 2000-ųjų vidurio verslo optimizavimas privertė bendrovę atsisakyti šio našta apkrauto turto. Tuo pačiu metu IBM išlieka pagrindine centro kliente ir dabar perkėlė ten savo kvantinių procesorių kūrimą.
Centro pažangiausia puslaidininkių įranga ir nepertraukiamo veikimo galimybės jau paspartino darbuotojų mokymą, tobulinimą ir IBM kvantinių procesorių galimybių plėtrą, leisdamos bendrovei padidinti prijungtų kubitų skaičių, jų tankį ir našumą.
Iki šiol IBM padvigubino savo tyrimų ir plėtros greitį, bent perpus sumažindama kiekvieno naujo procesoriaus sukūrimo laiką; dešimteriopai padidino kvantinių lustų fizinį sudėtingumą ir įgijo galimybę vienu metu tirti ir studijuoti kelis projektus. „Kozodoy“ ir „Gagara“ procesoriai tapo realybe daugiausia dėl perėjimo prie 300 mm plokštelių gamybos, kuri suteiks IBM dar vieną pranašumą lenktynėse dėl kvantinės viršenybės.