IBM планирует достичь реального квантового превосходства к 2026 году и представила квантовые чипы Nighthawk и Loon

IBM представила два новых квантовых процессора — Nighthawk и Loon, — которые компания считает ключевыми для достижения «квантового превосходства» к концу 2026 года. Под квантовым превосходством понимается ситуация, когда квантовый компьютер решает конкретную задачу быстрее ведущего классического суперкомпьютера и при этом даёт проверяемый и практически значимый результат.

Основная ставка сделана на чип IBM Quantum Nighthawk. К концу 2025 года партнёры получат его модификацию с 120 кубитами и 218 настраиваемыми коннекторами нового поколения, расположенными в виде квадратной решётки, где каждый кубит связан со своими соседями. По оценке IBM, такая архитектура позволит выполнять квантовые схемы на 30 % более высокой сложности по сравнению с предыдущими решениями, сохраняя при этом более низкий уровень ошибок, и обрабатывать задачи, требующие до 5000 двухкубитных вентилей.

Двухкубитный вентиль — это базовая квантовая операция, которая одновременно управляет двумя кубитами и является критически важной для реализации реальных квантовых алгоритмов.

Второй процессор, IBM Quantum Loon, имеет более экспериментальный характер. Его архитектура включает не только стандартные горизонтальные соединения между кубитами на плоскости, но и вертикальные связи, создавая трёхмерную сетевую структуру. Такая конструкция открывает дополнительные возможности для оптимального расположения квантовых схем, что может способствовать снижению числа ошибок и увеличению вычислительной мощности. В IBM подчёркивают, что оба подхода — «плотная решётка» Nighthawk и объёмная связность Loon — нацелены на поиск наиболее эффективного пути к масштабируемым и точным квантовым вычислениям.

Выпуск новых чипов совмещён с инициативой по прозрачной валидации заявлений о квантовом превосходстве. IBM объявила о своём участии в публичном трекере квантового превосходства, который поддерживают Algorithmiq, учёные Flatiron Institute и стартап BlueQubit. Трекер фокусируется на трёх типах экспериментов: оценке наблюдаемых величин квантовой системы, вариационных задачах (где квантовый компьютер подбирает оптимальные параметры схемы) и задачах с эффективной классической проверкой результатов.

Контекст конкуренции в сфере квантовых технологий придаёт анонсу особую значимость. В 2024 году Google представила чип Willow, который теоретически способен продемонстрировать квантовое превосходство, а в 2025-м выпустила алгоритм Quantum Echoes для Willow — первый верифицируемый пример квантового превосходства при выполнении алгоритма out-of-order time correlator (OTOC), анализирующего динамику квантовой системы. На этом фоне IBM делает ставку не на увеличение числа кубитов, а на плотность и гибкость связей между ними.

Фокус IBM на Nighthawk и Loon смещает внимание с рекордов по количеству кубитов на качество вычислений: контроль над связями, снижение ошибок и прозрачную проверку заявлений о квантовом превосходстве. Если заявленные параметры подтвердятся на практических задачах, новые процессоры и открытый трекер помогут превратить квантовые компьютеры из демонстрационных установок в надёжный инструмент для решаемых и проверяемых задач в науке, промышленности и разработке алгоритмов.

Источник: iXBT