Firma IBM zaprezentowała dzisiaj swój nowy, kwantowy procesor o nazwie Eagle. Ma być to pierwszy układ kwantowy, którego nie da się zasymulować klasycznym superkomputerem.
Dlaczego się nie da? Moc obliczeniowa 127 kubitowego procesora Eagle jest podobno tak duża, że do symulacji jego działania na klasycznym układzie potrzebowalibyśmy więcej bitów, niż liczba atomów, z których zbudowani są wszyscy ludzie na Ziemi. Imponujące. IBM chwali się również zastosowaniem nowej architektury w swoim procesorze.
Procesor kwantowy bez zakłóceń w obliczeniach
Firma tłumaczy, że moduł kontrolny oraz sam kwantowy procesor umieszczone zostały na dwóch, niezależnych od siebie fizycznych płaszczyznach. Taka konstrukcja ma sprawić, że nic nie zaburzy pracy samych kwantów. Jest to właściwie najważniejsza kwestia, jeśli chodzi o architekturę kwantowych układów, które są o wiele bardziej podatne na występowanie nieprawidłowości, niż tradycyjne procesory krzemowe, które przetwarzają proste zera i jedynki.
Aby wyniki uzyskiwane w komputerach kwantowych były miarodajne, kubity muszą być tak niezawodne jak klasyczne bity. To oznacza, że muszą być niewrażliwe na jakiekolwiek zaburzenia z zewnątrz. Co więcej, mechanika kwantowa wymaga od uczonych, aby szukali błędów na oślep.
Chociaż kubit może mieć wartość zarówno 0, jak i 1, to zgodnie z obowiązującymi teoriami, nie można zmierzyć dokładnej wartości, bez sprowadzenia kubitu do wartości 0 lub 1. Ta niska odporność na zakłócenia nadal pozostaje jednym z największych problemów, jeśli chodzi o maszyny kwantowe. Miejmy jednak nadzieję, że Eagle będzie pod tym kątem układem przełomowym.
Jak szybki będzie Eagle?
Tajemnicą jednak pozostaje tzw. objętość kwantowa procesora Eagle. Termin ten, to bezwymiarowy współczynnik stworzony przez firmę IBM, definiujący moc obliczeniową danego kwantowego układu na zasadzie: im większa objętość, tym szybciej. Nie wiemy zatem, czy nowa architektura sprawi, że Eagle okaże się być szybszy od istniejących już procesorów kwantowych, takich jak np. System Model H1 firmy Honeywell, który dysponując 10 połączonymi kubitami legitymuje się objętością kwantową równą 128. Dla porównania, objętość kwantowa 27-kubitowego procesora Falcon, stworzonego przez IBM, wynosiła 64. Kubity zatem nie zawsze idą w parze z wydajnością obliczeniową tego typu układów.
IBM chwali się również, że przyszłe komputery kwantowe z linii Quantum System Two będą mogły prowadzić obliczenia na ponad 1000 kubitów. Tak samo jak Eagle, nadchodzące układy będą mieć modułową konstrukcję, z możliwością umieszczenia i chłodzenia wielu procesorów w ramach jednego systemu obliczeniowego. Pierwszy komputer kwantowy należący do linii Quantum System Two ma zostać uruchomiony w 2023 roku w firmowym ośrodku badawczym IBM Research. Docelowo IBM chce, aby tego rodzaju układy kwantowe znalazły się w naszych komputerach osobistych.
