IBM заявила о прорыве в создании квантовых компьютеров 

Компания IBM представила новый процессор и экспериментальный чип для отказоустойчивых вычислений. Фирма также изложила планы по достижению квантового превосходства к 2026 году. 

«Создание действительно полезных квантовых вычислений требует решения множества фундаментальных задач. Мы уверены, что только IBM обладает всем необходимым, чтобы одновременно развивать и масштабировать квантовые технологии: от программного и аппаратного обеспечения до производства и коррекции ошибок», — заявил директор IBM Research Джей Гамбетта. 

По словам разработчиков, новый Nighthawk — самый продвинутый сегодня квантовый процессор. Среди ключевых характеристик: 

• 120 кубитов, соединенных улучшенными настраиваемыми связями с ближайшими соседями. Число соединений увеличено на 20% по сравнению с предыдущей моделью Heron;
• возможность запускать квантовые схемы на 30% сложнее, чем раньше, без роста числа ошибок;
• архитектура позволяет решать задачи, требующие до 5000 двухкубитных операций — базовых элементов квантовых вычислений, основанных на феномене запутанности.

IBM ожидает, что производительность процессоров Nighthawk будет последовательно расти: к концу 2026 года они смогут обрабатывать до 7500 квантовых операций, в 2027 году — до 10 000, а к 2028 году — до 15 000 операций.

Первые системы Nighthawk поступят в продажу к концу 2025 года. 

Еще одно обновление затронуло флагманское ПО Qiskit. В новой версии разработчики получили расширенный контроль над квантовыми схемами: реализованы динамические контуры, повышающие точность вычислений на 24% при работе с более чем 100 кубитами.

Дополнительно IBM внедрила в Qiskit усовершенствованную систему выполнения задач и C-API интерфейс, что в сочетании с HPC-ускорением позволяет снизить стоимость обработки квантовых ошибок более чем в 100 раз при сохранении точности результатов.

К 2027 году фирма планирует добавить вычислительные библиотеки для машинного обучения и оптимизации, чтобы помочь исследователям моделировать физические и химические системы.

Отказоустойчивость 

Компания также выпустила Loon — экспериментальный процессор, который объединяет ключевые аппаратные компоненты для отказоустойчивых квантовых вычислений. Такие системы способны выявлять и устранять сбои в режиме реального времени. 

Как заявили разработчики, компания достигла десятикратного ускорения в исправлении ошибок, научившись выполнять коррекцию менее чем за 480 наносекунд. Рубеж прошли на год раньше запланированного срока.

После перевода производства на новую фабрику в Нью-Йорке IBM удалось удвоить темпы разработки чипов, говорится в пресс-релизе.

В компании уверены: достижения знаменуют устойчивый прогресс в создании масштабируемых квантовых систем и создают основу для практического применения квантовых вычислений в обозримом будущем.

IBM обещает представить первый в мире крупномасштабный отказоустойчивый квантовый компьютер к 2029 году.

Ранее о достижении «верифицируемого квантового превосходства» с помощью нового алгоритма Quantum Echoes заявила корпорация Google. 

Квантовые вычисления и биткоин 

Создание квантовых компьютеров пока находится на ранней стадии. Для взлома эллиптической криптографии биткоина потребовалась бы система на примерно 2000 логических кубитов. 

С учетом необходимой коррекции ошибок это эквивалентно десяткам миллионов физических кубитов. 

Для сравнения: новый процессор Quantum Nighthawk от IBM содержит 120 кубитов и ориентирован на выполнение сложных вычислений при сохранении низкого уровня ошибок. Пока его возможности все еще на порядок ниже требуемых для взлома криптографии первой криптовалюты.

Однако  способность квантовых компьютеров взломать шифрование цифровых активов на базе механизма консенсуса Proof-of-Work стала одной из самых обсуждаемых тем в криптоиндустрии. 

Согласно прогнозу проекта Quantum Doomsday Clock, квантовые вычисления станут действительно опасными уже через два года. Но многие исследователи с этим мнением не согласны. 

Например, профессор Мичиганского университета Кристофер Пейкерт считает, что в ближайшие несколько лет реальной угрозы нет.

Другие призывают действовать уже сейчас. Среди них — основатель фонда Capriole Чарльз Эдвардс. 

If Bitcoin doesn't solve Quantum in the next year, Gold will keep outperforming it forever. This risk is starting to be a drag on BTC. https://t.co/eWp6rsH1BC

«Если мы не решим проблему квантовых вычислений до следующего года, золото и дальше будет опережать биткоин», — писал он в октябре. 

Напомним, в июле группа разработчиков нашла способ защитить сеть первой криптовалюты от потенциальных угроз со стороны квантовых компьютеров.