في يوم الاثنين، أعلنت IBM أنها أنتجت نظامي الكم اللذين كانت خارطة الطريق الخاصة بها تخطط لإصدارهما في عام 2023. أحدهما يستند إلى رقاقة تحمل اسم Condor، وهو أكبر معالج كمي قائم على تقنية transmon تم إصداره حتى الآن، بسعة 1121 كيوبت. والثاني يستند إلى مزيج من ثلاث رقائق Heron، وكل منها يحتوي على 133 كيوبت. ستلعب الرقائق الأصغر مثل Heron وخليفتها Flamingo دورًا حاسمًا في خارطة الطريق الكمية لدى IBM – التي حصلت أيضًا على تحديث كبير اليوم.
الكيوبت والكيوبت المنطقي
تعاني كل جانب من جوانب العمل مع الكيوبت من الأخطاء. ضبط حالته الأولية، والحفاظ على تلك الحالة، وأداء العمليات، وقراءة الحالة يمكن أن تسبب جميعها أخطاءً تمنع الخوارزميات الكمية من إنتاج نتائج مفيدة. لذلك، كان التركيز الرئيسي لكل شركة تنتج أجهزة كمية هو تقليل هذه الأخطاء، وتم تحقيق تقدم كبير في هذا الصدد.
هناك بعض الدلائل على أن هذا التقدم قد أدى بنا الآن إلى النقطة التي يمكن فيها تنفيذ بعض الخوارزميات الكمية البسيطة على الأجهزة الموجودة. ومن المرجح أن يتوسع هذا الإمكان المستقبلي ليشمل المزيد من الخوارزميات بفضل التحسينات التي يمكننا توقعها على مدى السنوات القليلة المقبلة.
الكيوبت والبوابات
قال جامبيتا إن الشركة تتبع نهجين لجعل أجهزتها جاهزة. واحدة من جوانب ذلك هي تطوير القدرة على تصنيع الكيوبت عالية الجودة بأعداد كبيرة بشكل مستمر. وقال إن كوندور بسعة 1000+ كيوبت هو دليل على أن الشركة في حالة جيدة في هذا الصدد. “إنها تحتوي على كيوبتات أصغر بنسبة 50 في المائة”، قال جامبيتا لـ Ars. “العائدة عالية جدًا – حصلنا على نسبة العائدة تقريبًا 100 في المائة.”
الجانب الثاني الذي عملت عليه IBM هو تقليل الأخطاء التي تحدث عند تنفيذ العمليات على الكيوبت الفردي أو أزواج الكيوبت. يمكن أن تكون هذه العمليات، المعروفة بالبوابات، عرضة للأخطاء أنفسها. وتغيير حالة الكيوبت يمكن أن ينتج إشارات ضعيفة يمكن أن تنتقل إلى الكيوبتات المجاورة، وهو ظاهرة تسمى التداخل. يمثل هيرون، الأصغر من المعالجات الجديدة، جهدًا استغرق أربع سنوات لتحسين أداء البوابات. “إنه جهاز جميل”، قال جامبيتا. “إنه أفضل بخمس مرات من الأجهزة السابقة، والأخطاء أقل بكثير، ولا يمكن قياس التداخل بشكل حقيقي.”
تعتمد العديد من التحسينات على إدخال موصلات قابلة للتعديل إلى الكيوبتات، وهذا تغيير عن الأجهزة ذات التردد الثابت التي استخدمتها الشركة في السابق. وقد زاد هذا من سرعة جميع عمليات البوابات، حيث يتم رؤية بعضها بزيادة 10 أضعاف. كلما قضيت وقتًا أقل في القيام بأي شيء مع الكيوبت، كلما كان هناك فرصة أقل لحدوث أخطاء.
تم اختبار العديد من هذه التحسينات على عدة تكرارات من رقاقة النسر التي تم تقديمها لأول مرة في عام 2021. ستشهد خارطة الطريق الجديدة للشركة إصدار تحسين لرقاقة هيرون بسعة 133 كيوبت في العام المقبل سيتيح 5000 عملية بوابة. وسيتبع ذلك عدة تكرارات لمعالج فلامنجو بسعة 156 كيوبت في العام المقبل سترفع عمليات البوابة إلى 15000 بحلول عام 2028.
سيتم ربط هذه الرقائق أيضًا في معالجات أكبر مثل Crossbill و Kookaburra التي تظهر أيضًا في خارطة الطريق الخاصة بـ IBM (على سبيل المثال، يمكن ربط سبعة أجهزة فلامنجو لإنشاء معالج بعدد مماثل من الكيوبتات لكوندور الحالي). ستكون التركيز هنا على اختبار وسائل مختلفة لربط الكيوبتات، سواء داخل الرقائق أو بينها.
اترك تعليقاً