IBM präsentierte auf dem IBM Quantum Summit 2022 den bisher leistungsstärksten und fortschrittlichsten Osprey-Quantenprozessor mit mehr als 400 Qubits. Die Lösung verspricht relativ kompakte Racks mit beispielloser Rechenleistung. Das erste System der neuen Generation, der IBM Quantum System Two Computer, wird in etwa einem Jahr erscheinen und das einzige seiner Art sein.
Laut IBM übersteigt die Anzahl der klassischen Bits, die zur Darstellung eines Zustands im IBM Osprey-Prozessor benötigt werden, die Gesamtzahl der Atome im bekannten Universum bei weitem. Kaum zu glauben, aber die Gesetze der Quantenphysik lassen eine solche Interpretation zu. Eine andere Sache ist, dass niemand in der Lage ist, kompetent über neue Möglichkeiten zu verfügen. Forscher rätseln immer noch über Quantenalgorithmen und ihren praktischen Wert. Bisher haben wir tatsächlich Simulatoren bestimmter physikalischer Prozesse in unseren Händen, die sich zur Modellierung einer begrenzten Anzahl von Phänomenen eignen und für klassische Berechnungen völlig ungeeignet sind.
Der neue IBM Osprey Prozessor war eine Fortsetzung der Entwicklung der neuen IBM Quantenprozessorarchitektur. Vor etwa einem Jahr stellte das Unternehmen den Eagle-Prozessor mit 127 Qubits vor. Es wurde zu einer Art Testgelände für eine neue Richtung von IBM-Quantenprozessoren. Der Eagle-Prozessor wurde zur Verkörperung der Idee der unendlichen Qubit-Skalierung, die heute auf dem aktuellen Entwicklungsstand von Wissenschaft und Technologie sehr, sehr schwer umzusetzen ist.
Das Haupthindernis für die Skalierung bleibt die Notwendigkeit, Qubits auf extrem niedrige Temperaturen zu kühlen, und Kryokammern sind nicht aus Gummi. IBM war in der Lage, eine Qubit-Architektur mit einer sehr dichten Platzierung sowohl der Qubits selbst als auch der Knoten zu erstellen, um ihre individuellen Quantenzustände zu bestimmen und zu ändern (Lesen und Schreiben, um klarer zu sein). Die neuen Prozessoren sind eine mehrschichtige Struktur mit mindestens drei Schlüsselschichten: eine mit Qubits, eine weitere mit Leseelementen und eine dritte mit Schreibelementen.
Darüber hinaus entwickelte das Unternehmen eine Signalschnittstelle mit Multiplexing, wodurch die Anzahl der für den Betrieb von Quantenprozessoren erforderlichen Signalleitungen weiter reduziert werden konnte. Dadurch kann mehr als ein IBM Osprey-Prozessor in einem relativ kleinen Rack installiert werden, und es sieht nicht aus wie die Schaffung einer überwucherten Spinne.
Die Ankündigung des neuen Prozessors und des zukünftig skalierbaren IBM Quantum System Two wird durch eine Reihe von Softwareinnovationen unterstützt. Insbesondere hat das Unternehmen eine Beta-Version des Qiskit Runtime-Programms veröffentlicht, mit der Sie jetzt mithilfe einer einfachen Option in der API entweder die Geschwindigkeit des Quantencomputings oder die Genauigkeit auswählen können.
Quanten- und klassische Systeme vor Hacking durch dieselben Quantensysteme zu schützen, wird die IBM Quantum Safe-Softwarelösung ermöglichen. Angreifer werden früher oder später über Quantencomputer verfügen, darauf muss man sich im Vorfeld einstellen.
2022-11-10 10:47:40
Autor: Vitalii Babkin
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