IBM Eagle — 127-кубитный квантовый процессор, работу которого невозможно смоделировать на обычных компьютерах

0

IBM Eagle — 127-кубитный квантовый процессор, работу которого невозможно смоделировать на обычных компьютерах

IBM Eagle — 127-кубитный квантовый процессор, работу которого невозможно смоделировать на обычных компьютерах

IBM стала на еще один шаг ближе к созданию полезного квантового компьютера — инженеры «голубого гиганта» сообщили о создании нового 127-кубитного квантового процессора, получившего название Eagle. Это первый в своем роде чип, который нельзя смоделировать классическим суперкомпьютером. По крайней мере, так утверждает сама IBM.

Квантовые компьютеры оперируют не классическими битами, а кубитами, в которых хранится не дискретное состояние «0» или «1», а их суперпозиция (упрощенно говоря, это способность находиться сразу в обоих состояниях одновременно, но только до тех пор, пока такое состояние не будет измерено). Лучшим объяснением суперпозиции служит знаменитый кот Шрёдингера, который, находясь в закрытом ящике с распадающимся атомным ядром и емкостью с ядовитым газом, является и живым и мертвым одновременно.

Как звучат кубиты. IBM сняла АСМР-ролик о работе квантового компьютера IBM Q

IBM уже давно работает в этом направлении и с 2016 года предоставляет доступ к облачному сервису квантовых вычислений IBM Quantum Experience. В августе 2020 года IBM создала 27-кубитный чип с рекордным в отрасли показателем Quantum Volume в 64 единицы IBM Eagle — 127-кубитный квантовый процессор, работу которого невозможно смоделировать на обычных компьютерахIBM Eagle — 127-кубитный квантовый процессор, работу которого невозможно смоделировать на обычных компьютерахПоказатель Quantum Volume характеризует вычислительную систему с учетом различных аспектов. При расчете этого параметр учитывает не только количество кубитов, но и возможности межсоединений и число допущенных во время вычислений ошибок. По сути, он характеризует производительность квантовых компьютеров.

IBM Eagle — 127-кубитный квантовый процессор, работу которого невозможно смоделировать на обычных компьютерах

Отличительная особенность новейшего чипа Eagle — принципиально новая архитектура. IBM утверждает, что для моделирования Eagle потребуется больше классических битов, чем атомов у каждого человека на планете. IBM называет новую конструкцию прорывом: в ней компоненты управления размещены на нескольких физических уровнях, а кубиты — на одном уровне. Такая конструкция позволяет значительно увеличить вычислительную мощность.

В IBM не уточняют значение Quantum Volume для чипа Eagle. В следующем месяце 127-кубитный процессор Eagle станет доступен в качестве исследовательской системы в облаке IBM для избранных членов IBM Quantum Network.

В 2022 году компания планирует выпустить чипы Osprey с 433 кубитами и Condor с 1 121 кубитом. И в конечном итоге достичь «квантового превосходства» IBM Eagle — 127-кубитный квантовый процессор, работу которого невозможно смоделировать на обычных компьютерахIBM Eagle — 127-кубитный квантовый процессор, работу которого невозможно смоделировать на обычных компьютерахСпособность решить задачу, находящуюся за пределами возможностей самых современных суперкомпьютеров.. В конце 2019 года физики из Google первыми заявили о взятии этого важного рубежа, после чего IBM раскритиковала результаты исследования и обвинила конкурента в некомпетентности.

Изначально IBM планировала выпустить первый коммерческий квантовый компьютер к 2023 году. Остаются ли эти планы в силе, неизвестно. В то же время Google планирует создать «полезный» квантовый компьютер к 2029 году.

***

Считается, что квантовые компьютеры, преодолев ограничения традиционных архитектур, позволят справиться с некоторыми глобальными проблемами, решение которых остается принципиально недоступным для сегодняшних суперкомпьютеров. Среди областей применения квантовых вычислений — поиск новых лекарств и революционных материалов (новые батареи!), оптимизация логистики, финансовое моделирование, искусственный интеллект, защита информации и много чего еще. Более детально о квантовых компьютерах и квантовом интернете мы рассказывали здесь.