Новый квантовый процессор IBM Nighthawk r2 увеличил скорость вычислений в 25 раз и обрабатывает 100 000 цепей в секунду без увеличения погрешности

Компания IBM анонсировала наиболее производительный квантовый чип в собственной линейке — Nighthawk r2. Новинка объединяет свыше 7500 вентилей и обрабатывает до 100 000 квантовых цепей ежесекундно. Данный показатель превосходит возможности предшествующей модели Heron в 25 раз, причем столь впечатляющий прирост скорости достигнут без ущерба для масштабируемости и точности расчетов.

Главным технологическим новшеством стал переход от метода «условного сброса» кубитов к передовому диссипативному модулю сброса. Ранее квантовому комплексу требовалось простаивать сотни микросекунд в ожидании возвращения кубитов в исходное состояние между выполнениями цепей. Интегрированный динамический элемент принудительно и мгновенно переводит программируемый кубит в базовое состояние по запросу, сокращая период релаксации с 200 микросекунд до 25 наносекунд.

Поскольку каждый отдельный кубит оснащен персональным механизмом сброса, сброс состояния одного элемента никак не затрагивает соседние. Общий простой между запусками алгоритмов удалось минимизировать до одной микросекунды. Благодаря стабильному старту системы из нулевого состояния, частота стартовых ошибок уменьшилась в 25 раз, при этом традиционные для квантовой сферы побочные эффекты ускорения полностью отсутствуют.

Микропроцессор базируется на топологии квадратной решетки, где каждый кубит взаимодействует с четырьмя ближайшими соседями, что знаменует собой серьезный прогресс по сравнению с устаревшими архитектурами.

Использование диссипативного сброса эффективно не только в паузах между вычислениями, но и непосредственно в ходе их выполнения, существенно оптимизируя вычислительный процесс. Возросшая пропускная способность позволяет специалистам выполнять значительно большее количество задач за аналогичный лимит машинного времени на ресурсах IBM Quantum Platform.

Релиз Nighthawk r2 с 7500 вентилями, запланированный на 2026 год, представляет собой важнейший этап в реализации стратегического плана корпорации IBM по созданию полностью отказоустойчивого квантового суперкомпьютера с 200 кубитами и парком из более чем 100 миллионов вентилей к 2033 году.

Источник: iXBT