IBM представила свой мощнейший квантовый процессор Heron и первый модульный квантовый компьютер

IBM делает ставку на модульность и снижение ошибок, а не на гонку кубитов. На ежегодной конференции Quantum Summit 2023 корпорация представила не просто новые процессоры, а новую философию построения квантовых систем, которая, по мнению экспертов, может приблизить эру практически полезных квантовых компьютеров. Ключевым анонсом стал 133-кубитный процессор Heron и первый модульный квантовый компьютер IBM Quantum System Two на его базе, в то время как рекордный по числу кубитов процессор Condor (1121 кубит) оказался скорее экспериментальной платформой для отработки технологий масштабирования.

Процессор Heron: ставка на качество, а не на количество

Главный квантовый архитектор IBM Маттиас Стефан назвал Heron самым производительным квантовым процессором компании на сегодняшний день. Ключевое достижение — пятикратное снижение уровня ошибок по сравнению с флагманским 127-кубитным процессором Eagle. По словам Стефана, разработка Heron заняла четыре года и была бы невозможна без опыта, полученного при создании как Eagle, так и рекордного Condor. Именно Condor, несмотря на свои 1121 кубит, продемонстрировал, что простое наращивание их числа без изменения архитектуры не ведет к пропорциональному росту производительности. Его производительность оказалась сопоставима с 433-кубитным Osprey. Опыт работы с этими «гигантами» позволил инженерам IBM совершить прорыв в перестраиваемой архитектуре, сделав Heron не только более мощным, но и модульным, готовым к интеграции в более крупные системы.

IBM Quantum System Two: первый шаг к модульной архитектуре

Первый модульный квантовый компьютер IBM Quantum System Two уже размещен на объекте в Йорктаун-Хайтс, Нью-Йорк. Система, работающая на базе трех процессоров Heron, представляет собой принципиально новую платформу. Она сочетает масштабируемую криогенную инфраструктуру, классические серверы и модульную электронику управления кубитами. Такая конструкция позволяет не только расширять систему по мере необходимости, но и «апгрейдить» ее, заменяя процессоры на более совершенные по мере их появления. Это закладывает основу для эволюционного, а не революционного развития квантовых вычислений в промышленных масштабах.

Программный стек: Qiskit 1.0 и ИИ-помощник для разработчиков

Параллельно с «железом» IBM активно развивает программную экосистему. В феврале 2024 года ожидается выход версии 1.0 набора инструментов с открытым исходным кодом Qiskit. Этот фреймворк позволяет разработчикам создавать квантовые программы и запускать их как на реальном оборудовании IBM Quantum Platform, так и на симуляторах. Анонсированный пакет Qiskit Patterns призван упростить создание и оптимизацию квантовых схем, а также обработку результатов. Вице-президент IBM Quantum Джей Гамбетта продемонстрировал интеграцию с генеративным ИИ: модель Granite, обученная на данных Qiskit, способна генерировать квантовые схемы по запросу, что, по словам Гамбетты, кардинально облегчит труд разработчиков.

Ранее в этом году IBM уже демонстрировала, что квантовые процессоры могут служить практическими платформами для задач, выходящих за рамки классического моделирования. После этих демонстраций исследователи из Министерства энергетики США, Токийского университета и других организаций начали использовать квантовые вычисления для решения реальных проблем, включая открытие лекарств и разработку новых материалов. Старший вице-президент IBM Дарио Хил подчеркнул, что компания вступила в эру, когда квантовые компьютеры становятся инструментом для исследования новых рубежей науки, а совершенствование модульной архитектуры позволит повышать качество всего стека квантовых технологий.