Компания IBM вынашивает грандиозные планы в отношении систем квантовых вычислений. На конференции Think! было объявлено о намерении построить к 2025 году систему на 4000 кубитов. Компания проектирует квантовые компьютеры практической направленности с интеллектуальным программным управлением, позволяющим эффективно распределять рабочие нагрузки и устранять инфраструктурные сбои.

«В следующем году мы планируем создать прототипы квантовых прикладных программ для конкретных сценариев использования, – заявили в IBM. – Разработка сервисов начнется с первого тестового сценария – машинного обучения – и будет осуществляться во взаимодействии с партнерами, что должно способствовать более быстрому появлению полезных квантовых приложений».

Главная цель – создать мощный квантовый компьютер, систему, которая объединит кластеры квантовых процессоров и будет содержать более 4000 кубитов. Существующий квантовый процессор IBM Eagle поддерживает 127-кубитную обработку. В конце нынешнего года должен появиться 433-кубитный процессор Osprey, а в 2023 году – 1121-кубитный Condor.

Для достижения грандиозной цели, поставленной IBM, потребуется объединить три 1386-кубитных многокристальных процессоров Kookaburra, что позволит довести общую емкость системы до 4158 кубитов.

IBM и ее партнерам необходимо разработать новое программное обеспечение, которое будет управлять системами и связывать их воедино, устраняя ошибки, приводящие к замедлению квантовой обработки.

«Цель наша заключается в создании квантово-ориентированных суперкомпьютеров, которые должны включать в свой состав квантовые процессоры, классические процессоры, квантовые коммуникационные сети и классические сети, – подчеркивается в блоге IBM. – Все это будет работать совместно, полностью трансформируя привычный характер вычислений».

Вопросы масштабирования квантовых процессоров будут решаться путем формирования исполняемой среды, ускоряющей проведение квантовых вычислений и повышающей их качество, а также внедрения бессерверной модели программирования, которая обеспечит устойчивую совместную работу квантовых и классических процессоров.

Эксперименты с алгоритмами для создания и обработки квантовых программ планируется проводить при помощи программного обеспечения IBM Qiskit Runtime.

Компания объявила, что в 2023 году начнет поддерживать исполняемую среду Qiskit и рабочие процессы в облаке и внедрять в основной стек квантового программного обеспечения бессерверные технологии. Такой подход сулит дополнительную простоту и гибкость. Переход к бессерверным технологиям должен стать важным шагом на пути к эффективному распределению задач между квантовыми и классическими системами.

За оставшееся время компания намерена также организовать параллельное функционирование квантовых процессоров. Кроме того, в IBM заявили, что разработают на основе микросхем малого радиуса действия специальные коммутаторы для объединения нескольких квантовых чипов в один более крупный процессор.

«В 2024-м и 2025 году будут представлены методы смягчения и устранения ошибок в Qiskit Runtime, что позволит пользователям сосредоточиться на повышении качества результатов, полученных с помощью квантового оборудования, – подчеркнули в IBM. – Эти методы помогут заложить основу для квантовой коррекции ошибок в будущем».

К следующему году компания намерена в сотрудничестве с партнерами приступить к созданию прототипов квантовых программных приложений для конкретных сценариев использования, и первым таким сценарием станет машинное обучение. По оценкам IBM, к 2025 году разработчики моделей займутся изучением возможностей квантовых приложений в части машинного обучения, оптимизации, естественных наук и многого другого.