Η IBM μπαίνει στην επόμενη εποχή της κβαντικής υπεροχής με τα νέα chips Nighthawk και Loon
Η IBM φαίνεται αποφασισμένη να επιταχύνει την κούρσα για την επίτευξη της λεγόμενης «κβαντικής υπεροχής», εκείνης της καθοριστικής στιγμής όπου ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορεί να λύσει ένα πρόβλημα ταχύτερα από οποιοδήποτε συμβατικό σύστημα. Στην πιο πρόσφατη ανακοίνωσή της, η εταιρεία παρουσίασε δύο νέα κβαντικά chips, με τις ονομασίες Nighthawk και Loon, τα οποία ακολουθούν διαφορετικές προσεγγίσεις για τη μείωση των λαθών και την υποστήριξη πιο σύνθετων υπολογισμών.
Σύμφωνα με την IBM, τα νέα αυτά chips αποτελούν το επόμενο μεγάλο βήμα στην εξέλιξη των κβαντικών συστημάτων της, με στόχο να αποδείξει την κβαντική υπεροχή έως το τέλος του 2026. Κάθε chip έχει διαφορετική αρχιτεκτονική και στόχευση, αλλά και τα δύο υπηρετούν τον ίδιο σκοπό: να επιτρέψουν πιο σταθερές, αξιόπιστες και κλιμακούμενες κβαντικές διεργασίες.
Ανάμεσα στα δύο, το IBM Quantum Nighthawk θεωρείται το πιο ώριμο σχέδιο και αυτό που η εταιρεία πιστεύει ότι θα μπορέσει πρώτο να αποδώσει πρακτικά αποτελέσματα. Η έκδοση που θα διατεθεί στους συνεργάτες της IBM μέχρι το τέλος του 2025 θα περιλαμβάνει 120 qubits συνδεδεμένα με 218 “tunable couplers” νέας γενιάς, τα οποία σχηματίζουν ένα τετράγωνο πλέγμα, επιτρέποντας στα qubits να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με μεγαλύτερη ευελιξία. Η εταιρεία υποστηρίζει ότι αυτή η διάταξη θα επιτρέψει στο Nighthawk να εκτελεί κυκλώματα με έως και 30% μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σε σχέση με τις προηγούμενες γενιές, ενώ παράλληλα θα διατηρεί χαμηλότερα ποσοστά σφαλμάτων.
Η αρχιτεκτονική αυτή αναμένεται να επιτρέψει στον Nighthawk να αντιμετωπίσει πιο απαιτητικά υπολογιστικά προβλήματα που απαιτούν έως και 5.000 πύλες δύο qubits, ένα σημαντικό άλμα για την αξιοπιστία και τη λειτουργικότητα των σύγχρονων κβαντικών συστημάτων.
Από την άλλη πλευρά, το IBM Quantum Loon είναι η πιο «πειραματική» προσέγγιση. Εδώ, η IBM επιχειρεί να επεκτείνει τον τρόπο με τον οποίο συνδέονται τα qubits, όχι μόνο οριζόντια πάνω στο chip, αλλά και κατακόρυφα. Αυτή η τρισδιάστατη τοπολογία θα μπορούσε να μειώσει δραστικά τα λάθη και να επιτρέψει πιο περίπλοκους υπολογισμούς, ανοίγοντας τον δρόμο για νέα είδη εφαρμογών που έως τώρα θεωρούνταν θεωρητικά. Η ιδέα πίσω από το Loon είναι να προσφέρει περισσότερα κανάλια επικοινωνίας ανάμεσα στα qubits, ενισχύοντας έτσι την ανθεκτικότητα του συστήματος στις απώλειες πληροφορίας, ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια που αντιμετωπίζει σήμερα η κβαντική τεχνολογία.
Η IBM δεν αρκείται όμως στην ανάπτυξη hardware. Παράλληλα με τα νέα chips, ανακοίνωσε και τη συμμετοχή της σε μια κοινότητα ανοιχτής συνεργασίας που έχει τη στήριξη των Algorithmiq, Flatiron Institute και BlueQubit. Το εργαλείο αυτό στοχεύει να δημιουργήσει ένα κοινό πλαίσιο αξιολόγησης για πειράματα που προσπαθούν να αποδείξουν κβαντική υπεροχή, μέσα από τρεις κατηγορίες: υπολογισμό παρατηρήσιμων μεγεθών, παραμετρικά προβλήματα και αλγορίθμους με αποδοτική κλασική επαλήθευση.
Με άλλα λόγια, η IBM επιχειρεί να μετατρέψει την κβαντική υπεροχή από έναν αόριστο στόχο σε μετρήσιμη πραγματικότητα, μια εξέλιξη που θα μπορούσε να επιταχύνει την πρόοδο ολόκληρου του κλάδου. Η εταιρεία καλεί, μάλιστα, ερευνητές από όλο τον κόσμο να συνεισφέρουν με τα δικά τους δεδομένα και αποτελέσματα, ενισχύοντας τη συλλογική κατανόηση του πώς και πότε ένας κβαντικός υπολογιστής ξεπερνά πραγματικά τις δυνατότητες ενός κλασικού.
Διαβάστε επίσης
Η στρατηγική της IBM διαφοροποιείται αισθητά από εκείνη ανταγωνιστών όπως η Google. Ενώ η Google επικεντρώνεται στη διασύνδεση μεγάλων αριθμών qubits σε ενιαία δίκτυα, η IBM πειραματίζεται με πιο συμπαγείς αρχιτεκτονικές, που συνδέουν μικρότερες ομάδες qubits με μεγαλύτερη ακρίβεια. Το 2024, η Google είχε παρουσιάσει το chip Willow, το οποίο θεωρητικά μπορούσε να αποδείξει κβαντική υπεροχή. Ένα χρόνο αργότερα, η εταιρεία ανακοίνωσε τον αλγόριθμο Quantum Echoes για το ίδιο chip, την πρώτη επαληθεύσιμη εφαρμογή κβαντικής υπεροχής μέσω του αλγορίθμου OTOC (Out-of-Order Time Correlator).
Διαβάστε επίσης
Η IBM, αντίθετα, φαίνεται να επενδύει στη σταδιακή βελτίωση της ποιότητας και της σταθερότητας των qubits, παρά στην απλή αύξηση του αριθμού τους. Το αποτέλεσμα αυτής της προσέγγισης ίσως αποδειχθεί πιο βιώσιμο μακροπρόθεσμα, επιτρέποντας την ανάπτυξη πρακτικών κβαντικών εφαρμογών σε τομείς όπως η κρυπτογραφία, η ανάλυση υλικών, ή η τεχνητή νοημοσύνη.
[source]
