IBM의 양자 컴퓨팅 전략은 발표와 함께 핵심 단계에 접어들었습니다. 두 개의 새로운 양자 프로세서 회로 실행 안정화를 목표로 하는 소프트웨어 개선도 포함됩니다. 회사는 검증 가능한 양자 우위와 최초의 내결함성 시스템을 다음 이정표로 삼고 있으며, 이를 통해 하드웨어와 코드의 역할을 동시에 강화할 것입니다.
발표를 넘어 접근 방식은 통합됩니다. 커뮤니티 검증 설계 주기를 단축하기 위한 300mm 제조. 양자 실험실과 HPC 인프라를 결합하는 데 익숙한 유럽과 스페인 생태계에 대한 메시지는 명확합니다. 더욱 연결된 하드웨어, 더욱 정밀한 도구, 그리고 추진력을 얻기 위한 산업 로드맵입니다.
IBM Quantum Nighthawk: 아키텍처 및 로드맵
첫 번째 주인공은 IBM Quantum Nighthawk라는 칩입니다. 120개의 큐비트와 218개의 조정 가능한 커플러 각 큐비트가 네 개의 이웃 큐비트와 연결되는 정사각형 격자로 배열됩니다. 이전 세대보다 뛰어난 이러한 연결성 덕분에 낮은 오류율을 유지하면서도 약 30% 더 복잡한 회로를 구현할 수 있습니다.
로드맵에 따르면, 이 설계는 이러한 시스템의 실제 성능에 중요한 측면인 2큐비트 연산으로 확장되도록 설계되었습니다. 회사는 5.000개의 문을 건설할 계획입니다. 기본 용량은 큐비트 2개이며, 향후 몇 년 안에 점진적으로 용량을 확장할 계획입니다.
- Heron에 비해 연결성이 더 높아 SWAP 게이트가 적고 효과적인 충실도가 더 뛰어납니다.
- 운영 목표: 5.000개 도어(기본), 7.500개(후속 개정), 10.000개 및 대규모 아키텍처의 경우 최대 15.000개
- 회사가 계획한 기간이 끝나기 전에 사용자에게 첫 번째 Nighthawks를 배송합니다.
Nighthawk의 목표는 하드웨어를 고전적 시뮬레이션에 문제가 있는 영역에 배치하는 것입니다. 해당 영역에서는 양자적 이점을 입증할 확률 오류가 포함되고 하이브리드 양자-고전 흐름이 최적화될 때마다 증가합니다.
양자 이점의 공개 검증
일방적인 주장을 피하기 위해 IBM은 Algorithmiq, Flatiron Institute 및 BlueQubit과 함께 다음을 홍보하고 있습니다. 오픈 양자 이점 추적기이 도구는 관측 가능한 값의 추정, 변형 방법, 효율적인 고전적 검증을 통한 작업의 세 가지 측면에서 진행 상황을 문서화하여 커뮤니티가 결과를 추적하고 자세히 살펴볼 수 있도록 합니다.
이 제안은 기준이 현재 사용 가능한 최고의 고전적 알고리즘에 의해서도 설정된다는 점을 인정합니다. 따라서 연구자들은 새로운 실험과 시뮬레이션을 통해 기여하다이는 검증을 강화하고 성급한 결론의 여지를 줄이는 메커니즘으로, 유럽 연구 그룹에서도 사용됩니다.
Qiskit과 HPC: 하드웨어를 위한 소프트웨어
소프트웨어 지원에는 동적 회로의 활용을 확장하고 고성능 컴퓨팅과의 통합을 지원하는 Qiskit 업데이트가 포함되어 있습니다. 이러한 변경 사항과 관련하여 IBM은 다음과 같이 보고합니다. 정확도 24% 증가 100개 큐비트 이상의 규모와 C-API를 통한 새로운 실행 모델을 통해 가능 HPC 가속 오류 완화신뢰할 수 있는 결과를 얻는 데 드는 비용을 100배 이상 절감합니다.
과학 인프라에서의 채택을 용이하게 하기 위해 Qiskit은 다음을 통합합니다. C++ 인터페이스 기존 HPC 환경에서 직접 프로그래밍할 수 있도록 지원합니다. 향후 버전에서는 머신 러닝 및 최적화를 위한 라이브러리를 포함할 계획이며, 특히 미분 방정식 및 해밀토니안 시뮬레이션계산물리학 및 화학과 관련된 분야.
퀀텀 룬과 버그 수정
Nighthawk가 양자 이점을 더 가까이 가져오는 것을 목표로 한다면, IBM 퀀텀 룬 이는 내결함성을 지향합니다. 프로세서는 아키텍처에 필요한 요소를 통합합니다. 오류 수정 연습칩 내에서 더 긴 연결을 허용하는 저손실 라우팅의 다중 계층(c-커플러)과 사이클 간 큐비트 재설정 메커니즘을 포함합니다.
동시에 IBM은 실시간 오류 디코딩을 시연했습니다. 480나노초 이내에 qLDPC 코드 생성기존 선도적인 방식보다 10배 빠른 속도를 예정보다 앞당겨 달성했습니다. 이는 매우 중요한 요소입니다. 빠른 디코딩은 노이즈 축적을 줄이고 더욱 까다로운 환경에서도 작동할 수 있도록 지원합니다.
300mm 웨이퍼 제조: 개발 가속화
발표의 세 번째 기둥은 산업입니다. 주요 생산은 300mm 웨이퍼 올버니 나노테크 단지(뉴욕)의 첨단 시설로 이전했습니다. 최첨단 리소그래피 장비를 활용하여 리드 타임을 단축하고 더 많은 디자인을 동시에 반복할 수 있습니다.
- 속도를 두 배로 늘리다 새로운 프로세서 구축에 소요되는 시간을 절반으로 줄여 R&D를 단축합니다.
- 10배 더 복잡함 제조된 칩의 물리학
- 수용 능력 다양한 디자인 탐색 동시에 생산 라인에서
이는 스페인과 유럽에 어떤 의미를 갖는가?
대학, 슈퍼컴퓨팅 센터 및 유럽 기업의 경우 합류 하이브리드 워크플로 고성능 소프트웨어가 큐비트만큼 중요한 하이브리드 워크플로를 통합합니다. 공개 검증 및 오류 완화 비용 절감은 경쟁력 있는 리소스를 보유한 프로젝트에 유용한 수단입니다.
명확한 로드맵과 공개 검증 메커니즘을 통해 대화는 약속에서 측정으로 옮겨갑니다. 공개 날짜, 비교 가능한 지표 및 실제 파일럿 그들은 연결성, 오류 수정 및 제조 분야의 진전이 보다 실질적인 과학 및 비즈니스 작업 부하로 이어지는지 여부를 평가하기 위해 다음 단계를 표시할 것입니다.
HPC와 300mm 제조를 갖춘 Nighthawk, Loon, Qiskit의 조합은 다음과 같은 그림을 그립니다. 지속적인 개선 양자 프로세서에서는 오류 제어와 독립적 검증이 하드웨어와 소프트웨어의 발전 속도에 맞춰 이루어진다면 속도가 빨라질 수 있습니다.
