IBM a declarat că va construi până în 2029 primul computer cuantic de mari dimensiuni complet tolerant la erori, marcând o etapă esențială în drumul către „supremația cuantică”. Dispozitivul, numit Starling, va integra aproximativ 10.000 de qubiți fizici, organizați în 200 de qubiți logici, o configurație fără precedent în industrie, anunță LiveScience.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Potrivit companiei, acest sistem va fi de 20.000 de ori mai performant decât orice computer cuantic funcțional în prezent. Peste doar patru ani, IBM intenționează să lanseze și Blue Jay, un succesor cu 2.000 de qubiți logici.
Anunțul vine la scurt timp după ce oamenii de știință ai IBM au susținut că au rezolvat cel mai mare obstacol tehnic în dezvoltarea calculului cuantic scalabil, toleranța la erori. Folosind o nouă tehnologie numită coduri LDPC (low-density parity check), cercetătorii au demonstrat un mod revoluționar de corectare a erorilor, care permite extinderea sistemelor cuantice la dimensiuni anterior considerate imposibile.
Toleranța la erori: de la vis teoretic la realitate inginerească
„Știința este acum rezolvată”, a declarat Jay Gambetta, vicepreședinte IBM responsabil de programul cuantic. „Tot ce rămâne este ingineria.” Asta înseamnă că, din punct de vedere teoretic, bariera care împiedica construirea unui sistem cuantic de mari dimensiuni a fost depășită. Provocările rămase țin de implementarea practică, miniaturizarea, stabilizarea și interconectarea hardware-ului.
Qubiții, unitățile de bază ale calculului cuantic, sunt extrem de sensibili la factori de mediu și erori de funcționare. Într-un sistem clasic, un bit poate trece accidental de la 0 la 1, dar în cazul qubiților, aceste erori sunt mult mai frecvente și complexe, deoarece ei stochează și informație de fază, nu doar de stare. Codurile LDPC dezvoltate de IBM reduc drastic numărul de verificări și corecții necesare, oferind un „rata de codare” mult mai bună, adică mai puțini qubiți fizici pentru fiecare qubit logic funcțional.
Noile metode sunt cu 90% mai rapide și mai eficiente decât tehnologiile anterioare de atenuare a erorilor și vor fi integrate în viitoarea arhitectură Loon QPU – succesoarea sistemului Heron folosit în computerele cuantice IBM actuale.
De la laborator la utilitate practică
Starling va putea executa până la 100 de milioane de operațiuni cuantice, o creștere uriașă față de modelele actuale, care ating în jur de 5.000 de operațiuni folosind 156 de qubiți logici. Blue Jay, versiunea planificată pentru 2033, ar urma să ajungă la un miliard de operațiuni. Aceste cifre nu pot fi atinse decât prin tehnologii avansate de corectare a erorilor – ceea ce alte companii din domeniu, precum Google, nu reușesc încă să scaleze eficient, potrivit reprezentanților IBM.
Pentru a stimula dezvoltarea de algoritmi compatibili cu aceste noi sisteme, IBM a lansat recent Qiskit 2.0, un pachet de instrumente open-source destinat cercetătorilor și dezvoltatorilor de aplicații cuantice.
„Obiectivul este să trecem de la atenuarea erorilor, unde încercăm doar să reducem impactul greșelilor, la corectarea lor completă în timp real. Am trecut de la o curiozitate academică la instrumente reale de calcul la scară utilitară,” a explicat Blake Johnson, șeful diviziei de inginerie cuantică a IBM.
Dacă Starling și Blue Jay își vor atinge potențialul promis, IBM ar putea deveni liderul incontestabil al revoluției cuantice. Iar în acest caz, calculatoarele cuantice ar putea începe, în sfârșit, să rezolve probleme reale imposibil de abordat de sistemele clasice, de la simularea reacțiilor chimice complexe până la modelarea climei sau descifrarea genomului.
