В IBM представили два квантовых чипа, которые, по мнению их разработчиков, способны продемонстрировать до конца текущего десятилетия квантовое преимущество, позволяющее решать задачи быстрее, чем классические компьютеры.

Экспериментальный чип Loon основан на новой архитектуре, которая позволяет значительно улучшить коррекцию ошибок в процессе квантовых вычислений, возникающих из-за нестабильности кубитов и влияния внешних факторов. Над этой проблемой работают также такие технологические гиганты, как Google и Amazon.

В Loon используется квантовый код с малой плотностью проверок на четность (quantum Low-Density Parity Check, qLDPC), позволяющий уменьшить почти на 90% число физических кубитов, необходимых для защиты логического кубита от ошибок. Это значительно снижает накладные расходы и повышает устойчивость вычислений, пояснили в IBM.

Особенностью Loon является многослойная маршрутизация кубитов, включающая горизонтальные и вертикальные соединения, что способствует уменьшению ошибок и расширяет возможности выполнения сложных вычислений. Loon будет использоваться для экспериментальной проверки и оценки новых технологий дальних соединителей (quantum long-distance interconnect technologies), позволяющих связывать кубиты на больших расстояниях внутри чипа и обеспечивающих масштабируемость системы. Цель исследований — создание инфраструктуры объединения квантовых чипов в распределенную сеть, что в перспективе позволит решать масштабные задачи, недоступные классическим компьютерам, к примеру, моделировать молекулы для создания новых лекарств и химических реакций с большим числом переменных.

Loon все еще находится на ранней стадии разработки, в IBM не сообщили, когда сторонние разработчики смогут его протестировать. В IBM считают весьма важным сотрудничество с центром Albany NanoTech, оснащенным таким же оборудованием для производства чипов, что и передовые фабрики мира.

В IBM также анонсировали также чип Nighthawk. Он содержит 120 кубитов, связанных 218 настраиваемыми коннекторами нового поколения, что на 20% больше, чем в предыдущих архитектурах. Этот чип способен выполнять около 5 тыс. двухкубитных операций, что более чем в десять раз превышает возможности предыдущих поколений. К 2026 году IBM планирует увеличить количество операций до 7500, а к 2028 году — до примерно 15 тыс.

В IBM надеются, что к концу следующего года Nighthawk сможет превзойти классические компьютеры в решении некоторых задач, и работают с группой стартапов и исследователей над тем, чтобы открыть свой код и дать возможность проверить эти утверждения.