Екипът на IBM, ангажиран с разработката на новия квантов процесор Osprey
(снимка: IBM)
IBM разкри нов, 433-кубитов квантов процесор – най-мощният и усъвършенстван в света, според компанията. Osprey дебютира на форума IBM Quantum Summit 2022 и обещава относително компактни квантови компютри с безпрецедентна изчислителна мощност. Първата система от ново поколение, IBM Quantum System Two, ще се появи след около година и ще бъде единствената по рода си.
Според IBM, броят на класическите битове, необходими за представяне на състояние в процесора IBM Osprey, далеч надхвърля общия брой атоми във вселената. Трудно е за вярване, но законите на квантовата физика позволяват подобно тълкуване. Друг е въпросът, че никой не е в състояние компетентно да се разпорежда с открилите се квантови възможности.
Изследователите все още се лутат в квантовите алгоритми и тяхната практическа стойност. Досега всъщност имаме симулатори на определени физически процеси, които са подходящи за моделиране на ограничен брой явления и са напълно неподходящи за класически изчисления.
Новият процесор IBM Osprey продължава развитието на архитектурата за квантови процесори на IBM. Преди около година компанията представи Eagle със 127 кубита, който се превърна в своеобразна тестова площадка за усъвършенстване на квантовите процесори на IBM. Процесорът Eagle стана въплъщение на идеята за безкрайно мащабиране на кубити, което е много трудно да се приложи при сегашното ниво на развитие на науката и технологиите.
Квантовият процесор IBM Osprey има 433 кубита и се счита за най-мощният в момента
(снимка: IBM)
Основната бариера пред мащабирането остава необходимостта от охлаждане на кубитите до ултраниски температури. IBM успя да създаде архитектура от кубити с много плътно разположение както на самите кубити, така и на възлите за определяне и промяна на техните индивидуални квантови състояния (четене и запис). Новите процесори представляват многослойна структура с най-малко три ключови слоя: един с кубити, друг с елементи за четене и трети с елементи за запис.
В допълнение, компанията разработи сигнален интерфейс с мултиплексиране, което допълнително намали броя на сигналните линии, необходими за работата на квантовите процесори. В резултат на това повече от един процесора IBM Osprey могат да бъдат инсталирани в относително малка стойка.
Обявяването на новия процесор и бъдещата мащабируема IBM Quantum System Two е подкрепено от редица софтуерни иновации. По-специално, компанията пусна бета версия на програмата Qiskit Runtime, която позволява избор на скоростта на квантовите изчисления или на точността, като се използва проста опция в API.
За защита на квантовите и класическите системи от хакване с помощта също на квантови системи ще се грижи софтуерното решение IBM Quantum Safe. Рано или късно атакуващите ще се сдобият с квантови компютри и организациите трябва да бъдат подготвени за това предварително.