- Com grande alarde, a IBM apresentou o IBM Condor, um processador quântico supercondutor de 1.121 qubits.
- A IBM disse que o processador Quantum Heron tem 133 qubits de frequência fixa e acopladores ajustáveis, e oferece uma melhoria de 3 a 5 vezes no desempenho do dispositivo em relação ao seu antecessor.
- A empresa lançou essas — e uma longa lista de outras — melhorias no IBM Quantum Summit.
A IBM anunciou uma série de atualizações que marcam uma mudança fundamental na trajetória da tecnologia, acrescentando que ela aproxima a utilidade quântica – o ponto em que o quantum pode ser usado para lidar com desafios computacionais práticos.
A empresa revelou hoje dois novos computadores quânticos no IBM Quantum Summit que prometem ser os maiores e mais eficientes já construídos. O primeiro, chamado Condor, tem bem mais de 1.000 bits quânticos, ou qubits, e o segundo, Heron, é considerado um dos dispositivos menos propensos a erros da IBM.
Em uma postagem no blog, Jay Gambetta da IBM Quantum, IBM Fellow e vice-presidente da IBM Quantum, escreveu que esses novos processadores quânticos, bem como outras ferramentas de software avançadas reveladas hoje, significam uma transição da pesquisa fundamental para a aplicação prática na computação quântica.
Alguns insights importantes da cúpula:
Avanços na computação quântica da IBM
Processador IBM Condor: A IBM apresentou o IBM Condor, um processador quântico supercondutor de 1.121 qubits. Este processador representa um salto no design do chip, apresentando um aumento de 50% na densidade de qubit e mais de um quilômetro de fiação IO flexível criogênica de alta densidade em um refrigerador de diluição única. O Condor serve como um marco na resolução de escala e na informação do design futuro de hardware.
Processador IBM Quantum Heron: A introdução do processador IBM Quantum Heron marca outro avanço. Com 133 qubits de frequência fixa e acopladores sintonizáveis, o Heron oferece uma melhoria de 3 a 5 vezes no desempenho do dispositivo em relação ao seu antecessor, o processador Eagle de 127 qubits. Este desenvolvimento é um avanço no sentido de eliminar a interferência e estabelecer uma base para hardware futuro.
“Com o Heron, desenvolvemos um qubit e a tecnologia de portão que estamos confiantes de que formará a base do nosso roteiro de hardware daqui para frente”, escreve Gambetta.
IBM Quantum System Two: Este sistema, operacional no laboratório da IBM em Yorktown Heights, NY, foi projetado como a base para a computação quântica escalável. Ele combina infraestrutura criogênica com eletrônica de controle avançada e está atualmente equipado com três processadores IBM Quantum Heron.
Gambetta escreve: “IBM Quantum System Two é a plataforma de computação quântica de arquitetura modular que usaremos para realizar execuções de circuitos paralelos para supercomputação centrada em quântica.”
Desenvolvimentos de Software e Middleware
Qiskit 1.0: Programado para lançamento em fevereiro de 2024, Qiskit 1.0 representa a primeira versão estável do popular kit de desenvolvimento de software de computação quântica (SDK). Traz melhorias significativas na construção de circuitos, tempos de compilação e consumo de memória.
“A supercomputação centrada na computação quântica não é alcançada apenas pelo hardware. Requer software de alto desempenho para gerar e manipular circuitos quânticos e middleware para executar fluxos de trabalho híbridos quânticos-clássicos em um ambiente de computação heterogêneo”, escreve ele.
Transpilação de IA para usuários Premium: a IBM está integrando IA à computação quântica com um serviço de compilação de circuitos usando aprendizado por reforço. Este serviço demonstra uma redução na contagem de portas de dois qubits em 20-50% em comparação com os métodos padrão.
Modos de execução: A IBM introduziu novos modos de execução, incluindo modo em lote e sessões estendidas, com o objetivo de otimizar o rendimento e permitir cargas de trabalho quânticas clássicas avançadas.
Alcance em expansão da computação quântica
Parceria com a UC Berkeley: Um artigo colaborativo com a UC Berkeley descreve o caminho para a computação quântica útil. Esta colaboração ressalta o escopo crescente das aplicações de computação quântica.
Cientistas Computacionais Quânticos: A IBM enfatiza a crescente comunidade de cientistas computacionais quânticos. Este grupo, que vai além dos usuários tradicionais de computação quântica, deverá se beneficiar dos recursos expandidos da tecnologia quântica da IBM.
Inovações arquitetônicas em computação quântica
A necessidade de uma mudança além do modelo de circuito tradicional é evidente. A IBM está se concentrando na incorporação de paralelismo, computação clássica simultânea e circuitos dinâmicos para aprimorar a computação.
Tricô de circuitos: Uma ferramenta como o tricô de circuitos é destacada como um meio de expandir o alcance da computação quântica.
Arquitetura de Computação Heterogênea: Uma combinação de execução de circuitos escaláveis ​​e paralelos com computação clássica avançada é reconhecida como um requisito para desenvolvimentos futuros.
Visão para supercomputação centrada em quântica
A visão da IBM abrange a supercomputação centrada no quantum, um sistema de alto desempenho que integra elementos computacionais quânticos e clássicos.
No IBM Quantum Summit, um roteiro estendido foi revelado, traçando a jornada em direção à supercomputação centrada no quantum na próxima década. Este roteiro foi projetado para facilitar um trabalho mais avançado e em escala de utilidade e um ambiente de desenvolvimento mais integrado para os usuários.
Gambetta escreve: “Para orientar a nossa missão de realizar a supercomputação centrada na quântica, estamos a expandir o nosso roteiro que define a indústria até 2033 para uma década de inovação quântica. O roteiro destaca melhorias no número de portas que nossos processadores e sistemas serão capazes de executar. Começando com a meta de o Heron atingir 5.000 gates em 2024, o roteiro apresenta várias gerações de processadores, cada um aproveitando melhorias na qualidade para atingir contagens de gates cada vez maiores. Então, em 2029, atingimos um ponto de inflexão: executar 100 milhões de portas em 200 qubits com nosso processador Starling empregando correção de erros baseada no novo código Gross. Em seguida vem o Blue Jay, um sistema capaz de executar 1 bilhão de portas em 2.000 qubits até 2033. Isso representa um aumento de nove ordens de grandeza nas portas executadas desde que colocamos nosso primeiro dispositivo na nuvem em 2016. Nosso novo roteiro de inovação irá demonstrar a tecnologia necessária para realizar o código bruto por meio de acopladores l, m e c a serem demonstrados por Flamingo, Crossbill e Kookaburra, respectivamente.”
É possível visualizar o Roteiro de desenvolvimento estendido do IBM Quantum até 2033 e o Roteiro de inovação do IBM Quantum até 2029.