Плани IBM - доставити 4000+ кубітну систему

У першій декаді травня IBM оголосила про розширення своєї дорожньої карти для досягнення масштабних практичних квантових обчислень. Ця дорожня карта детально планує нові модульні архітектури та мережі, які дозволять квантовим системам IBM мати більшу кількість кубітів - до сотень тисяч. Щоб вони працювали зі швидкістю та якістю, необхідними для практичних квантових обчислень, IBM планує продовжувати створювати все більш розумний рівень оркестрації програмного забезпечення для ефективного розподілу навантажень та абстрагування від інфраструктурних проблем.

Для початку епохи практичних квантових обчислень робота IBM використовуватиме три стовпи: надійне та масштабоване квантове обладнання; передове квантове ПЗ для організації та забезпечення доступних та потужних квантових програм та широку глобальну екосистему готових до квантових обчислень організацій та громад.

IBM спочатку оголосила свою квантову дорожню карту в 2020 р. З тих пір компанія поставила кожну з цілей на своїй шкалі часу. Сюди входить IBM Eagle, 127-кубітний процесор з квантовими схемами, які не можна надійно моделювати на класичному комп’ютері, і архітектура якого заклала основу для процесорів із все більшою кількістю кубітів. Пізніше цього року IBM розраховує представити процесор IBM Osprey з 433 кубітами.

За допомогою цієї нової дорожньої карти IBM орієнтується на три режими масштабованості для своїх квантових процесорів.

Перший передбачає будівництво можливостей для класичного спілкування та паралелізації операцій у різних процесорах. Це відкриє дорогу для більш широкого набору методик, необхідних для практичних квантових систем, таких як вдосконалені методи зменшення помилок та інтелектуальна оркестрація навантаження, поєднуючи класичні обчислювальні ресурси з квантовими процесорами, які можуть масштабуватися.

Наступний крок у забезпеченні масштабованої архітектури передбачає розгортання з’єднувачів-на-чіпі на рівні вузького діапазону. Ці з’єднувачі тісно з'єднують декілька мікросхем разом, щоб ефективно сформувати один і більший процесор і запровадити фундаментальну модульність, яка є ключовою для масштабування.

Третій компонент досягнення справжньої масштабованості передбачає забезпечення квантових зв'язків між квантовими процесорами. Для цього IBM запропонувала квантові канали зв'язку для з'єднання кластерів разом у більшу квантову систему.

Усі три ці методи масштабованості будуть використані до цілі IBM 2025 року: процесор 4000+ кубіта, побудований з декількома кластерами модульно-масштабованих процесорів.

Раніше у цьому році IBM запустила примітиви Qiskit Runtime, які інкапсулюють загальні квантові апаратні запити, що використовуються в алгоритмах, у прості у користуванні інтерфейси.

Ці примітиви підживлюватимуть ціль IBM, щоб доставити Quantum Serverless у своєму основному стеку ПЗ в 2023 році, щоб дозволити розробникам легко використовувати гнучкі квантові та класичні ресурси. У рамках оновленої дорожньої карти, Quantum Serverless також закладе базу для основної функціональності у стеку ПЗ IBM, щоб інтелектуально торгувати та перемикатися між еластичними класичними та квантовими ресурсами, утворюючи тканину квантово-центричного суперкомп'ютера.

Оголошення включає зобов'язання розширити лідерство в галузі IBM щодо підняття кіберстійкості на новий рівень та захисту даних від майбутніх загроз, які можуть розвиватися з очікуваними авансами в квантових обчисленнях. Існує суттєва стурбованість, що дані, які вважаються надійно захищеними сьогодні, вже можуть бути втрачені для майбутнього квантового противника, якщо їх викрадено або зібрали зараз для майбутнього дешифрування. Усі дані - минулі, сьогоденні та майбутні - які не захищені за допомогою безпеки квантово-безпечного захисту, можуть одного дня зазнати ризику. Звідси випливає, що чим довше відкладається міграція до квантово-безпечних стандартів, тим більше даних залишається потенційно небезпечним.

IBM є домом для одних з найкращих криптографічних експертів у всьому світі, які розробили квантово-безпечні схеми, які зможуть поставити практичні рішення цієї проблеми. В даний час IBM працює в тісній співпраці зі своїми академічними та промисловими партнерами, а також Національним інститутом та стандартів та технологій США (NIST), щоб вивести ці схеми на перший план технологій безпеки даних.