100 тысяч схем в секунду. IBM создала самый быстрый квантовый процессор в своей истории

Об этом IBM сообщила на официальном сайте.

Nighthawk r2 стал самым быстрым процессором компании. Он выполняет более 100 тысяч квантовых схем в секунду — против примерно 4 тысяч у Heron.

Разработчикам удалось решить давнюю проблему простоя между запусками. В процессоре Heron кубит измеряли и при необходимости переворачивали импульсом, однако этот метод ограничивался точностью измерений, из-за чего процессор простаивал сотни микросекунд. В Nighthawk r2 каждый кубит соединили с холодной средой через перестраиваемый соединительный элемент. При его активации кубит практически мгновенно отдает энергию: время ее удержания сокращается с 200 микросекунд до 25 наносекунд. Пауза между запусками уменьшается до одной микросекунды, при этом соседние кубиты не сбиваются.

Охлаждение сказалось и на качестве: начальная ошибка уменьшилась примерно в 25 раз, а точность операций осталась на уровне Heron. Сами же 120 кубитов были оснащены 218 соединителями и 120 модулями сброса. В совокупности с 458 физическими элементами это самая сложная конструкция в истории IBM.

Процессор корректно выполняет вычисления на схемах, содержащих более 7500 вентилей (эту цель IBM намечала на 2026 год). При моделировании рассеяния нейтронов он продемонстрировал 12-кратное ускорение и за одну минуту сформировал спектры, пригодные для сверки с результатами лабораторных исследований.

Nighthawk r2 способен сбрасывать кубиты не только между схемами, но и в процессе вычислений. Это необходимо для динамических схем и коррекции ошибок, где вспомогательные кубиты используются повторно.