IBM Quantum Nighthawk r3, 2027 İçin 10.000 İşlem ve 1.040 Kübit Hedefliyor

IBM, IBM Quantum Nighthawk r3 adlı yeni nesil işlemciyi duyurdu; bu işlemci 520 kübit üzerinde 10.000 kuantum işlemini doğru şekilde yürütmek için tasarlandı. Şirket ayrıca 2027 yılında iki Nighthawk r3 işlemcisini 1.000'den fazla kübite sahip tek bir sistemde birleştirmeyi planlıyor. "Kullanışlı kuantum hesaplama, sonuçların doğruluk ve hız ile sunulup sunulamayacağına bağlıdır; ikisi de temeldir," dedi IBM Research Direktörü ve IBM Fellow Jay Gambetta.

Nighthawk r2 Gerçek Dünya İş Yükleri İçin Hız Sunuyor

Eylül ayında tanıtılan Nighthawk r2, 120 kübit üzerinde 7.500'den fazla kuantum işlemiyle doğru hesaplamaları desteklerken saniyede 100.000'e kadar örnek sunuyor. Yüksek hızlı kübit sıfırlama teknolojisi, devre yürütmeleri arasındaki süreyi azaltıyor. E.ON, Algorithmiq ve Q-CTRL dahil istemciler ve ortaklar, bugüne kadar Nighthawk r2 üzerinde 34 milyar devre yürüttü ve bilimsel hesaplama için gereken kaliteyi korurken 19 kata kadar performans iyileşmesi bildirdi.

E.ON, enerji şebekesi optimizasyonu için kuantum makine öğrenmesinde Nighthawk r2 üzerinde 15 kat hızlanma bildirdi. IBM, gerçek manyetik malzemeleri simüle eden ve nötron saçılımı deneyleriyle tutarlı sonuçlar üreten Oak Ridge National Laboratory ile bir deneyi Nighthawk r2 ile 12 kat hızlandırmak için kullandı. Quantum Elements ve ParityQC de kendi Nighthawk r2 iş yüklerinde önemli performans iyileşmeleri bildiren ortaklar arasında yer alıyor.

Heterojen bir kuantum malzemeyi simüle etmek için Algorithmiq ile yapılan bir deney, Nighthawk r2 platformuna genişletildi ve Heron platformunda yapılan orijinal deneye göre devreleri 8 kat daha hızlı yürüttü. Yeni devreler, klasik bilgisayarların simüle etmesi için önemli ölçüde daha zorlayıcıdır ve önde gelen klasik tensör-ağ yöntemleri kullanıldığında karşılaştırılabilir doğruluğa ulaşmak için tahmini 240 kat daha fazla bellek gerektiriyor.

Nighthawk r3, 1.000'den Fazla Kübite Doğru Ölçekleniyor

Nighthawk r3, 520 programlanabilir kübit üzerinde 10.000 kuantum işlemi desteklemek için tasarlandı ve toplam 2.034 fiziksel kübite sahip. r2 sürümünün kare ızgara bağlantısını ve hızlı işlemlerini korurken, işlemcileri daha büyük sistemlere bağlamak için tasarlanan l-coupler adlı 10 çip-arası bağlantı sunuyor. IBM, dört l-coupler kullanarak Nighthawk r1 işlemcilerini bağladı ve yüzde 99,3 kuantum durum transferi doğruluğu elde etti; yüzde 99,9 hedefine ilerliyor.

IBM ayrıca ilk kez iki kriyojenik modülü tek bir sistemde birleştirdi; beş günden kısa sürede çalışma sıcaklığına ulaştı ve 15 millikelvin değerinin altına soğudu. 2027 yılında IBM, iki Nighthawk r3 işlemcisini tek bir 1.040 kübitlik sistemde birleştirmeyi planlıyor.

IBM Quantum Platform Üzerinde Kuantum ile Klasik Bir Araya Geliyor

IBM Quantum Platform, yüksek performanslı klasik ve kuantum hesaplamayı tek bir yönetilen ortamda bir araya getiriyor. Kullanıcılar, kuantum iş akışlarını doğrudan bir dizüstü bilgisayar veya güçlü bir süperbilgisayar üzerinden klasik hesaplama ile ya da platformda yeni kullanıma sunulan HPC ve klasik kaynaklarla bütünleştirebiliyor. Yeni ortamı kullanarak IBM ve RIKEN bilim insanları, orijinal çalışmadaki örnek tabanlı kuantum diagonalizasyon iş akışlarını yaklaşık 5 kat daha hızlı yürüttü ve orijinal çalışmadan 100 kat daha fazla hesaplama yaptı.

Cleveland Clinic ve RIKEN, biyolojik olarak ilgili yapıları modellemek için 608 milyon örneği otomatik olarak işlemek amacıyla platformdan yararlandı; bu işlem iş akışı otomasyonu olmadan olduğundan 33 kat daha hızlıydı. IBM Quantum Platform ayrıca hataları tespit etme, anlama ve düzeltme konusunda hassas kontrol için darbe düzeyinde yetenekler sunuyor. IBM ayrıca Oak Ridge National Laboratory ve AMD ile kuantum hata düzeltme için bir ortak tasarım platformu başlattı; bu platform Nighthawk işlemcisini AMD Instinct MI355X GPU'lar ve 5. Nesil AMD EPYC CPU'larla çalışan ORNL'nin Umbra Yüksek Performanslı Hesaplama sistemiyle fiziksel olarak aynı konumda bulunduruyor.

Kaynaklar: newsroom.ibm.com