Yine de IBM, kübit sayılarını istikrarlı bir şekilde artırdı. 2016 yılında,
ilk kuantum bilgisayarını buluta yerleştirin Her biri mutlak sıfıra yakın soğutulmuş süper iletken bir devre olan 5 kübitlik bir cihaz. 2019’da şirket, 27 kübitlik Falcon’u yarattı; 2020’de 65 kübitlik Hummingbird; 2021’de 127 kübit Kartal100’den fazla kübit içeren ilk kuantum işlemci; ve 2022’de 433 kübit balıkkartalı.
IBM, Condor işlemcisini veya birden çok Heron işlemcisini paralel olarak kullananlardan başlayarak, önümüzdeki birkaç yıl içinde artan karmaşıklıkta kuantum bilgisayarlar oluşturmayı umuyor.Carl DeTorres/IBM
Diğer kuantum bilgisayarlarda, IBM’in 1.121 kübitlik Condor işlemcisinden daha fazla kübit bulunur; örneğin, D-Wave Systems bir
5.000 kübitlik sistem Ancak D-Wave’in bilgisayarları optimizasyon problemlerini çözmek için özel makinelerken, Condor dünyanın en büyük genel amaçlı kuantum işlemcisi olacak.
“Bin kübit, gerçekten entegre edebileceğimiz şeyler açısından sınırları gerçekten zorluyor” diyor.
Jerry Chow, IBM’in kuantum altyapısı direktörü. Araştırmacılar, okuma ve kontrol için gerekli olan kabloları ve diğer bileşenleri kendi katmanlarına ayırarak, Eagle ile başlayan bir stratejiyle, araştırmacılar, kübitleri bozulmaya karşı daha iyi koruyabileceklerini ve daha büyük sayılarda birleştirebileceklerini söylüyorlar. “Yukarı doğru ölçeklendikçe, ‘Bu, bunun üzerinden geçebilir; bu bunun üzerinden geçemez; bu alan bu görev için kullanılabilir’” diyor Chow.
Daha fazla kübit içeren başka kuantum bilgisayarlar da var, ancak Condor dünyanın en büyük genel amaçlı kuantum işlemcisi olacak.
Yalnızca 133 kübit ile IBM’in 2023 için planladığı diğer kuantum işlemcisi Heron, Condor ile karşılaştırıldığında mütevazı görünebilir. Ancak IBM, yükseltilmiş mimarisinin ve modüler tasarımının, güçlü kuantum bilgisayarları geliştirmek için yeni bir stratejinin habercisi olduğunu söylüyor. Condor, kübitlerini bağlamak için sabit bir bağlantı mimarisi kullanırken, Heron, kübitleri taşıyan süper iletken döngüler arasına Josephson bağlantıları ekleyen ayarlanabilir bir bağlantı mimarisi kullanacak. Bu strateji, kübitler arasındaki paraziti azaltır, işleme hızını artırır ve hataları azaltır. (Google zaten 53 kübitlik yapısıyla böyle bir mimari kullanıyor.
çınar işlemci.)
Ayrıca Heron işlemcileri, birbirleriyle gerçek zamanlı klasik iletişim için tasarlanmıştır. Bu bağlantıların klasik doğası, kübitlerinin, kuantum işlemcilerin bilinen hesaplama gücü artışları için Heron yongaları arasında karışamayacağı anlamına gelir. Yine de, bu klasik bağlantılar “
devre örgüKuantum bilgisayarların klasik bilgisayarlardan yardım alabileceği teknikler.
Örneğin, “olarak bilinen bir teknik kullanarak
dolaştırma dövmeIBM araştırmacıları, tipik olarak ihtiyaç duyulanın yalnızca yarısı kadar kübit kullanarak moleküller gibi kuantum sistemlerini simüle edebileceklerini keşfettiler. Bu yaklaşım, bir kuantum sistemini iki yarıya böler, her bir yarıyı bir kuantum bilgisayarda ayrı ayrı modeller ve ardından her iki yarı arasındaki dolaşıklığı hesaplamak ve modelleri birbirine örmek için klasik hesaplamayı kullanır.
IBM Kuantum Birliğin Durumu 2022
İşlemciler arasındaki bu klasik bağlantılar faydalı olsa da, IBM eninde sonunda bunları değiştirmeyi planlıyor. 2024 yılında,
şirket Crossbill’i piyasaya sürmeyi hedefliyorkısa menzilli kuantum iletişim bağlantılarıyla birleştirilmiş üç mikroçipten yapılmış 408 kübitlik bir işlemci ve kabaca 1 metre uzunluğundaki kuantum iletişim bağlantılarıyla 1.386 kübitlik bir sistemde birleştirmeyi planladığı 462 kübitlik bir modül olan Flamingo. Bağlanabilirlik alanındaki bu deneyler başarılı olursa, IBM, kısa ve uzun menzilli kuantum iletişim bağlantılarını bir araya getiren 1.386 kübitlik Kookaburra modülünü 2025 yılında ortaya çıkarmayı hedefliyor. 4.158 kübitlik bir sisteme bu tür üç modül.
IBM’in baş bilim adamı Franco Nori, IBM’in “adım adım iyileştirmeleri hedefleme” şeklindeki metodik stratejisinin çok makul olduğunu ve muhtemelen uzun vadede başarıya yol açacağını söylüyor.
Teorik Kuantum Fiziği Laboratuvarı Japonya’daki Riken araştırma enstitüsünde.
IBM’in yazılım alanındaki kuantum sıçramaları
IBM, 2023’te ayrıca, geliştiricilerin bulut üzerinde kuantum ve klasik bilgi işlemi uyum içinde kullanmalarına yardımcı olmak için çekirdek yazılımını geliştirmeyi planlıyor. Chow, “Kuantum merkezli bir süper bilgisayarın neye benzediğinin temellerini atıyoruz” diyor. “Kuantum işlemcileri tamamen entegre olarak değil, gevşek bir şekilde toplanmış olarak görüyoruz.” Bu tür bir çerçeve, kuantum donanım ve yazılımının muhtemelen deneyimleyeceği sürekli yükseltmeleri barındırmak için gereken esnekliği sağlayacak, diye açıklıyor.
2023’te IBM, kuantum yazılım uygulamalarının prototipini oluşturmaya başlamayı planlıyor. Şirket, 2025 yılına kadar bu tür uygulamaları makine öğrenimi, optimizasyon sorunları, doğa bilimleri ve diğer alanlarda kullanıma sunmayı planlıyor.
Araştırmacılar nihayetinde kullanmayı umuyor
kuantum hata düzeltmesi kuantum işlemcilerinin yapmaya eğilimli olduğu hataları telafi etmek için. Bu şemalar, kuantum verilerini yedekli kübitlere yayar ve her bir kullanışlı mantıksal kübit için birden fazla fiziksel kübit gerektirir. Bunun yerine IBM, bu hataları en baştan önlemek için 2024’ten başlayarak hata azaltma şemalarını platformuna dahil etmeyi planlıyor. Ancak, boğuşma hataları çok daha fazla kübit gerektirse bile, IBM, 1.121 kübitlik Condor gibileriyle iyi bir konumda olmalıdır.
Bu makale, Ocak 2023 tarihli basılı sayısında “IBM’s Quantum Leap” olarak görünür.
Sitenizdeki Makalelerden
Web Çevresindeki İlgili Makaleler