IBM обновила дорожную карту развития своих квантовых компьютеров. В планах миллион кубитов после 2023 года +12





15 сентября 2020 года IBM представила обновленную дорожную карту развития своих квантовых компьютеров. Компания собирается в 2023 году создать квантовый компьютер с 1121-кубитовым процессором.

Долгосрочная цель IBM — построить квантовую систему на миллион кубитов. Компания рассматривает отметку в 1000 кубитов как переломный момент для преодоления препятствий, ограничивающих коммерциализацию квантовых систем.

В настоящее время специалисты IBM начали разработку унифицированной системы охлаждения для новых квантовый систем, с помощью которой можно будет их масштабировать в десятки и сотни раз с минимальными затратами на их размещение, охлаждение и электропитание.

Внешний блок новой контейнерной системы охлаждения IBM для размещения элементов 1121-кубитового процессора под названием IBM Quantum Condor. «Суперхолодильник» IBM под внутренним кодовым названием «Goldeneye» имеет ширину 1,83 метра и высоту 3,66 метра.

Сейчас на рынке квантовых вычислений есть множество игроков, включая Google, IBM, Microsoft, Intel, AWS. Многие компании в той или иной форме стремятся коммерциализировать свои текущие разработки. Конкуренция на этом все еще зарождающемся рынке накаляется с каждым годом.

Вице-президент IBM Quantum Джей Гамбетта пояснил, что обновленная дорожная карта является частью более широкой миссии компании «по разработке полнофункционального квантового компьютера, развернутого через облако, который может программировать любой человек во всем мире».

В следующем году IBM представит 127-кубитовый процессор IBM Quantum Eagle. В нем будет несколько новых решений, включая переходы через кремниевые переходники и многоуровневую разводку. Обновленная архитектура квантового процессора Eagle будет способна уменьшать ошибки перекрестных помех. В 2022 году IBM планирует выпустить 433-кубитовую систему IBM Quantum Osprey, которая будет более эффективнее своих предшественников. Именно эту систему компания планирует масштабировать за счет более совершенной криогенной инфраструктуры и средств управления.

Квантовый компьютер — это вычислительное устройство, которое использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для передачи и обработки данных. Квантовый компьютер (в отличие от обычного) оперирует не битами (способными принимать значение либо 0, либо 1), а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1. Теоретически, это позволяет обрабатывать все возможные состояния одновременно, достигая существенного превосходства над обычными компьютерами в ряде алгоритмов.

Для популяризации квантовых компьютеров энтузиасты и разработчики выпускают даже специальные игры, например, Quantum Duel (квантовая дуэль). Каждому игроку дается начальное и конечное квантовые состояния. Цель игры — построить квантовую схему для достижения такого преобразования. Тот, кто первым представит правильную схему, побеждает в дуэли. Исходный код этого приложения доступен на GitHub.

См. также:




Комментарии (30):

  1. CyberAndrew
    /#22073908 / +1

    Дорожная карта по-нормальному переводится как «план». Каждый раз уши вянут, когда слышу такой перевод.

    • Bedal
      /#22073942 / +1

      ну, не совсем. План, традиционно, довольно конкретен. А «дорожная карта» — это набросок принципиальных вех, эскиз во времени. Навскидку даже не подыскать адекватный русский термин. «Видение»+«вехи». Ну, «перспективный план» — куда ни шло. В общем, по видимости, в силу отсутствия устоявшегося термина, так и будет везде «дорожная карта». Что поделать, и родной русский «прейскурант» заменяется на чужеродный «прайслист».

      • KvanTTT
        /#22074074

        А зачем вообще переводить? Можно оставить кальку, т.е. роадмап.

        • Bedal
          /#22074082

          тогда уж калькой может быть и майлстоунз. В общем, жизнь расставит всё по своим местам, а пока «дорожную карту» не стоит считать такой уж грубой ошибкой.

        • BelBES
          /#22074760

          Потому, что термин "дорожная карта" популяризовали в тех кругах, где принято говорить "лет ми спик фром май харт" и калькированный вариант "роадмап" без словаря могут и не понять ;)

      • Phil_itch
        /#22075576

        Ну Вы и пример привели с прейскурантом, который на самом деле происходит от французского prix courant =))) /зануда off

        • Bedal
          /#22075634

          Хха, по крайней мере один купился на прикол :-) Спасибо, приятно.

    • mikhanoid
      /#22076912

      Да ладно "дорожная карта"… Опять эти глупости про кубиты, которые могут в двух состояниях одновременно :(

  2. Dmitry88
    /#22073974 / +1

    Не спец, но это честно связанные между собой кубиты у IBM? Просто думал, что это архи-сложная задача держать связанность при увеличении кубитов.

    • ne_kotin
      /#22074142

      думал, что это архи-сложная задача держать связанность при увеличении кубитов.

      она и есть сложная. фундаментально. и ничего IBM с этим не сделает.

    • Shkaff
      /#22075172

      Пока — честно связанные. Насколько дальше у них получится эту запутанность удерживать при увеличении количества кубитов — вопрос открытый, но план у них хороший. Собственно, тут две части: во-первых, состояние декогерирует из-за внешних взаимодействий, и чем больше кубитов, тем сложнее контролировать декогеренцию. Во-вторых, при работе накапливаются ошибки, их надо корректировать с помощью вспомогательных кубитов, так что для одного логического кубита могут требоваться десятки тысяч физических.

      • mikhanoid
        /#22076906

        Можно ссылку на описание того, как эта честная связность достигается? Сама IBM рисует странные диаграммы, которые на полную связанность не похожи.

        • Shkaff
          /#22076958

          В нынешних КК не любые два кубита могут быть запутаны операцией перепутывания, только соседние. Но при этом вы можете запутывать кубиты, которые уже запутаны с другими кубитами, тогда они все становятся запутанными друг с другом. В итоге по результатам такого попарного перепутывания мы можете связать все кубиты. Без этого не могут работать квантовые алгоритмы, и был бы невозможен результат гугла недавний. Например, можно почитать тут.

          • mikhanoid
            /#22077612

            Гугл просто сэмплировал относительно сложную случайную величину. Вроде как, полностью запутанного состояния для этого не нужно

            • Shkaff
              /#22077664

              Чтобы ее сделать на уровне квантового превосходства, нужно. Но вы посмотрите ссылку, там они показывают в IBM на 20 кубитах полную запутанность. Я сходу не нашел того же для гугла (но я не сильно искал), а IBM свой компьютер еще не презентовал.

  3. mr_tron
    /#22074034

    Ну тоесть всему популярному на данный момент ассиметричному шифрованию жить осталось 2-3 года? Или таки там не полностью связанные кубиты?

    • KonkovVladimir
      /#22074100

      Если архитектура плоская то связанные с ближайшим окружением.
      на 65 кубитах, что-то значимое посчитали?

      • Shkaff
        /#22075216

        Ну кубиты полностью запутанны, хотя физически соединены только с окружением.

    • JekaMas
      /#22075128

      С чего вы взяли?


      "The first key recovery method for the full AES-128 with computational complexity 2^126.1


      The first key recovery method for the full AES-192 with computational complexity 2^189.7


      The first key recovery method for the full AES-256 with computational complexity 2^254.4"


      Если есть алгоритм с меньшей сложностью, это не значит, что она нулевая. Стоит несколько разобраться в теме до таких заявлений.

      • mr_tron
        /#22075612

        > ассиметричному шифрованию
        > AES-128
        Да. Вам стоит немного разбораться в теме.

    • Shkaff
      /#22075196 / +1

      Для взлома AES нужно больше 128 логических кубитов по Гроверу. По самым оптимистичным оценкам, для коррекции ошибок на 1 логический кубит приходится больше 1000 физически[. Т.е. если не придумают нового сверхэффективного алгоритма коррекции, речь идет о сотнях тысяч и миллионах кубит для взлома. Даже если быть очень оптимистичным, это 5-10 лет до первых прототипов.

      • Master_Dante
        /#22075464

        Подобные сказки мы слышим уже 15 лет. Квантовые компьютеры, дают результаты только в квантовом мире, который с реальностью не имеет связи, но адепты квантовой религии конечно же будут рады, деньгам за новый опиум, только AES останется нерушим :). Да что там SHA8 даже еще жив и не по зубам квантовым «компьютерам». Снимите с ушей лапшу наконец.

        • Shkaff
          /#22075488

          А вы знаете, что такое прогресс? Разработка квантового компьютера — очень сложная задача. 15 лет назад было 2-3 кубита, сейчас 60. Принципиально изменились технологии, появились новые алгоритмы. Я в комментарии выше пишу, что до «полезных» вещей типа взлома AES еще лет 10 как минимум. Зато квантовую химию симулируют уже сейчас.

          • KonkovVladimir
            /#22075796

            Судя по картинке период удвоения кубитов меньше года — это даже круче чем в законе Мура.

            • Shkaff
              /#22075820

              Ну сейчас проблема несколько иная, чем в законе Мура. Напечатать мы можем сейчас сколько угодно кубитов, только они работать не будут как квантовый компьютер:) Так что они рассчитывают другие технологии улучшать (доступ, архитектуру и т.п.). Скорее всего, у них несколько рабочих групп, которые на разных стадиях процесса уже, и поэтому они представляют примерно, сколько это все может занять.

              • Master_Dante
                /#22076270 / -2

                Я точно помню, что квантовые адепты n лет назад, заявляли, что кубиты находятся сразу во всех состяниях, и по этому 500 кубитов уже хватит. Вот одна из таких статей www.kaspersky.ru/blog/kvantovye-kompyutery-i-konec-bezopasnosti/1989 Но только я спрашиваю, где результаты? Результатов нет, а вы лжецы. Идея кубитов по своей абсурдности, даже хуже архиватора на числе пи. Мы живет в детерминированном мире, и вся эта квантовая брехня разваливается из-за не способности дать что то реальному миру.

                • Shkaff
                  /#22076390

                  Во-первых, читайте научные статьи, а не популярные блоги, тогда будут адекватнее ожидания. Во-вторых, за 20 лет изменилось понимание сложности реализации компьютеров. Результаты есть — гугл недавно показал квантовое превосходство. То, что мы не готовы продавать девайсы пока, не говорит ничего об их работоспособности.

                  Идея кубитов по своей абсурдности, даже хуже архиватора на числе пи.
                  И в чем же абсурдность?

  4. Master_Dante
    /#22075418

    Ну и квантовые компьютеры, а где полезные в реальном мире результаты?

    • mikhanoid
      /#22076920

      На самом деле, мы должны опасаться полезных в реальном мире результатов КК :)

  5. ovsale
    /#22078122

    удвоение числа кубитов каждые полтора года? новая жизнь закона Мура?