IBM: новые квантовые чипы для прорыва в вычислениях

IBM представила два новых квантовых чипа, Nighthawk и Loon, призванных ускорить достижение «квантового преимущества» — момента, когда квантовый компьютер сможет решать задачи быстрее классических аналогов. Ожидается, что это произойдет уже к концу 2026 года.

Новые процессоры используют различные подходы к соединению кубитов, что позволяет снизить количество ошибок и выполнять более сложные вычисления.

IBM Quantum Nighthawk — это чип, на котором компания планирует в первую очередь продемонстрировать квантовое преимущество. К концу 2025 года версия Nighthawk, доступная партнерам IBM, будет оснащена 120 кубитами, соединенными 218 настраиваемыми связующими элементами нового поколения. Они будут расположены в виде квадратной решетки, обеспечивая соседнее соединение.

По заявлению IBM, это позволит Nighthawk выполнять схемы с 30% увеличенной сложностью при сохранении низкого уровня ошибок. Чип также сможет справляться с более требовательными вычислительными задачами, требующими до 5 000 двухкубитных вентилей.

IBM Quantum Loon — более экспериментальный чип. Он соединяет кубиты не только горизонтально, но и вертикально, что открывает новые возможности для построения квантовых систем.

Независимо от того, какой чип окажется более перспективным, повышенная связность кубитов ведет к уменьшению ошибок и усложнению вычислений. Это, в свою очередь, может способствовать появлению новых реальных приложений для квантовых компьютеров.

В дополнение к новым чипам, IBM участвует в разработке общедоступного трекера квантового преимущества. Этот проект, поддержанный Algorithmiq, исследователями из Института Флэтайрон и BlueQubit, призван отслеживать прогресс в трех ключевых областях: оценка наблюдаемых величин, вариационные задачи и задачи с эффективной классической верификацией. IBM приглашает научное сообщество к участию в этом проекте.

Подход IBM отличается от конкурентов, например, Google, тем, что фокусируется на соединении кубитов в небольшие группы. Google представила свой чип Willow в 2024 году, который теоретически способен продемонстрировать квантовое преимущество. В 2025 году компания анонсировала алгоритм "Quantum Echoes" для Willow, ставший первым верифицированным примером квантового преимущества при выполнении алгоритма коррелятора временных зависимостей (OTOC).