IBM周二(6/10)公布其量子電腦發展藍圖,指出計畫在2029年時,於紐約Poughkeepsie的新IBM Quantum資料中心,交付一臺名為Quantum Starling的大型容錯量子電腦。該系統將可透過200個邏輯量子位元(Logical Qubit)執行1億個量子邏輯閘(Quantum Gate),運算能力預期可達到目前量子電腦的2萬倍。
IBM解釋,1個邏輯量子位元是由多個物理量子位元(Qubit)組成,它具備錯誤修正能力,能夠穩定儲存與運算量子資訊;實現大型量子電腦的關鍵,在於使用最少的物理量子位元,來打造出更多低錯誤率的邏輯量子位元,如今IBM率先提出一個可行的藍圖,能以合理的工程資源建置容錯量子電腦。
Quantum Starling不僅運算能力是現代量子電腦的2萬倍,若要完整表示Quantum Starling量子電腦的計算狀態,將需要超過10^48臺全球最強大超級電腦的記憶體容量。
建置Quantum Starling還有許多技術需要克服,IBM執行長Arvind Krishna表示,該公司在數學、物理與工程上的專業知識正在為大型的容錯量子電腦舖路。一個具備數百或數千個邏輯量子位元的電腦可執行數億至數十億次的操作,可望提升藥品開發、材料發現或化學等領域的速度及成本效率。
根據IBM所展示的Quantum Starling開發藍圖,該公司將於2025年推出Quantum Loon晶片,藉由C-coupler技術來連結晶片內距離較遠的量子位元;於2026年發表能夠結合量子記憶體及邏輯運算的IBM Quantum Kookaburra量子處理器模組;2027年發表IBM Quantum Cockatoo,展示多模組連接與跨模組操作;在2028年進行Quantum Starling的概念性驗證。
IBM量子計畫副總裁 Jay Gambetta向MIT Technology Review說明,Starling將由一個模組網路組成,每個模組都包含一組晶片,IBM已開始建構該空間。此外,Gambetta也強調,IBM已經破解了量子糾錯的密碼,擁有於大型電腦上建置糾錯功能的所有組件,已自科學轉向工程階段。
如同AI,量子電腦也吸引所有大型科技業者及新創業者的投入,像是微軟、Google或是Amazon,新創則有D-Wave、Quantinuum與IonQ等。