IBM спроектирует отказоустойчивый квантовый компьютер

К 2029 году IBM создаст первый в мире крупномасштабный отказоустойчивый квантовый компьютер IBM Quantum Starling. Об этом говорится в обновленной дорожной карте компании. 

Технология сможет выполнять 100 млн квантовых операций с использованием 200 кубитов, устойчивых к ошибкам. Компьютер разместят в центре обработки данных IBM в Покипси, штат Нью-Йорк. 

Подход IBM к отказоустойчивости основан на исправлении неверных вычислений. Квантовые системы крайне чувствительны к шуму и декогеренции — колебаниям окружающей среды, которые могут практически мгновенно нарушить работу кубитов. 

Поэтому Quantum Starling оснащен декодером коррекции в реальном времени, способным работать на программируемых пользователем вентильных матрицах (FPGA) или специализированных интегральных схемах (ASIC), что позволит немедленно реагировать на ошибки до их усугубления.

Решение компании использует Bivariate Bicycle, тип квантового кода с низкой плотностью проверок на четность, который сокращает количество необходимых для расчетов физических кубитов на 90%.

Польза и угроза

Профессор Технологического института Нью-Джерси Дэвид Бейдер рассматривает отказоустойчивость как основу практических квантовых вычислений и потенциальную угрозу для современных криптографических систем.

«Отказоустойчивость на самом деле направлена на то, чтобы сделать эти квантовые компьютеры менее хрупкими и менее подверженными ошибкам. Это ключевая технология, необходимая для масштабирования от нескольких кубитов до того количества, которое, как предполагется, нам понадобится для реальных приложений, а это может быть порядка десятков тысяч или миллионов кубитов», — отметил он. 

Технический директор Центра квантовых инноваций IBM в Университете Южной Калифорнии Роза Ди Феличе рассказала, что новый процессор «упрощает сложные вычисления, необходимые для понимания того, как ведут себя молекулы и материалы».

По ее мнению, развитие технологии может привести к прорывам в областях ускорения химических реакций, разработке новых лекарств и коррозийной устойчивости.

Касательно опасений за безопасность криптографических алгоритмов Байдер заявил, что разработка IBM может представлять угрозу, и подчеркнул важность перехода разработчиков блокчейнов к квантово-устойчивому шифрованию.

«Мощный квантовый компьютер, способный запустить алгоритм Шора, появится только через несколько лет. Блокчейны не сломаются внезапно в 2029 году, но за этим стоит понаблюдать», — подытожил эксперт. 

Напомним, в марте 2025 года сооснователь Casa Джеймсон Лопп выступил против восстановления утраченных биткоинов с помощью квантовых вычислений и предложил их сжечь.