Starling: первая квантовая система, которая не может быть побеждена даже 10⁴⁸ суперкомпьютером
100 миллионов логических элементов. 200 логических кубиков. И никакой неоткрытой ошибки.
Крупнейшая организация промышленных исследований в World-IBM Corporation, представила амбициозный план по созданию первой истории крупномасштабного квантового компьютера с исправлением ошибок. Новый проект под названием IBM Квантовые скворцыдолжен открыть путь к практическому применению квантовых расчетов к концу десятилетия. Компания ожидает, что это устройство станет поворотным моментом, сравнимым с появлением первых цифровых машин в 20 -м веке.
Скворец Он сможет работать с квантовыми схемами, содержащими более 100 миллионов логических ворот, и система будет полагаться на 200 логических кубиков — стабильные единицы квантовой информации, защищенной от ошибки. Для сравнения, сегодняшние квантовые компьютеры работают с более скромными объемами, а их вычислительная стабильность далеко от уровня, необходимого для реальных приложений в промышленности и науке.
Проект Starling будет реализован в новом центре обработки данных IBM в Полекипи, Нью -Йорк. Период реализации — 2029 год. Следующее поколение системы, называемое системой, также будет размещено там IBM Quantum Blue JayПо словам Blue Jay, он будет иметь логические кубики 2000 и сможет выполнить до одного миллиарда квантовых операций, это является квантовым эквивалентом суперкомпьютера бывшего класса, но с гораздо более сложной архитектурой.
На квантовой дорожной карте IBM, опубликованной в июне 2025 года, проект Starling описывается как первая в мире осуществимая система, способная неуклонно работать при больших масштабах. Представители компании утверждают, что Моделирование полного условия этого квантового устройства потребует большего памяти, чем они могут предоставить 10⁴⁸ из самых мощных суперкомпьютеров на планете. Этот уровень сложности сегодня даже не теоретически доступен для классических вычислительных систем.
Согласно описанию IBM, пользователи смогут изучить структуру состояния квантовой системы Starling в его общем виде. Текущие квантовые компьютеры ограничены фрагментарным доступом к свойствам кубов и не могут обрабатывать сложные задачи без потери точности. Старлинг должен преодолеть это ограничение.
Развитие станет основой для дальнейших прорывов. Например, в этом году IBM планирует проверить элементы из новой архитектуры Квантовый тупик — процессор, предназначенный для проверки компонентов, необходимых для реализации QLDPC код (Квантовая проверка разгрузки низкой плотности). Это метод исправления ошибок, который позволяет комбинации на больших расстояниях кубиками посредством специальных соединений.
Следующим шагом будет запуск Quantum Kookaburra В 2026 году — первый модульный процессор, который объединил квантовую память и логику в одну структуру. Этот элемент станет основой для создания более сложных систем, включая несколько систем. А в 2027 году компания представит Квантовая какаду -О модуль, который соединяет две чипы Kookaburra, используя так называемые L-связи, превращая их в сетевую вычислительную структуру.
Таким образом, IBM создает не только отдельные мощные чипы, но и инфраструктуру для подключения этих элементов в распределенной архитектуре. Такая сеть сделает обработку крупномасштабных задач, которые даже самое мощное классическое программное обеспечение отвергает, как моделирование лекарственных молекул или химические реакции со многими переменными.
Одной из основных трудностей в квантовых расчетах является нестабильность кубиков. Наименьшее внешнее вмешательство может нарушить систему системы. Поэтому IBM полагается на логические кубики: они образуются группами физически кубиков и могут не только хранить данные, но и независимо обнаруживать ошибки. Эффективность таких схем напрямую зависит от того, насколько экономична и стабильна реализована коррекция.
По словам разработчиков, новая архитектура QLDPC снижает накладные расходы почти на 90% по сравнению с другими распространенными методами коррекции. Это уменьшает количество физических кубиков, необходимых для поддержания логических кубиков, и, таким образом, приближается к созданию полных квантовых систем.
IBM публикует два технических документа одновременно, в которых раскрывает детали своего подхода. Описывает, как QLDPC улучшает скорость инструкций и оптимизирует обработку транзакций. Другой объясняет, как коррекция и декодирование ошибок могут быть совершены в режиме реального времени, используя ресурсы классических компьютеров. Это особенно важно, учитывая, что квантовые процессы требуют мгновенного ответа на ошибки без прерывания прогресса расчетов.
Генеральный директор IBM Арвинд Кришна назвал Starling Project, чтобы «Новый уровень квантовых расчетов«Подчеркивая, что компания основана на сочетании компетенций в математике, физике и инженерии, чтобы обеспечить то, что до недавнего времени считалось научной фантастикой. Проблемы, связанные с информационной безопасностью, поскольку мощные квантовые системы могут потенциально поставить под угрозу современные методы шифрования.
Но это, несомненно, серьезное достижение, которое, несомненно, ускорит появление фактических квантовых компьютеров.
