433 Qubits! IBM veröffentlicht den größten supraleitenden Quantencomputer mit siebenmal mehr Bits als Google

Am Mittwoch veranstaltete IBM den IBM Quantum Summit 2022, bei dem neue Durchbrüche sowohl in der Quantenhardware als auch in der Quantensoftware angekündigt und seine bahnbrechende Vision für quantenzentriertes Supercomputing dargelegt wurden.

In Zukunft sollen Quantencomputer die Rechengeschwindigkeit auf das Millionenfache der schnellsten Supercomputer von heute steigern!

433 Qubit-Prozessor, groß genug!

IBM gab am Mittwoch bekannt, dass es seinen bisher leistungsstärksten Quantencomputerprozessor namens Osprey vorgestellt hat, eine 433-Qubit-Maschine mit dreimal so vielen Qubits wie die letztes Jahr angekündigte Eagle-Maschine.

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Während verschiedene Quantencomputerunternehmen unterschiedliche Behauptungen über die Leistung ihrer Qubits haben, ist die Anzahl der Quantenbits oder Qubits ein Hinweis auf die Leistung eines Quantencomputers mithilfe der Quantenmechanik, und Qubits können dies auf viele verschiedene Arten erstellt werden.

IBM Osprey steht hinsichtlich der Qubit-Anzahl an erster Stelle unter den IBM-Quantenprozessoren und ist dreimal so hoch wie die im letzten Jahr angekündigte Eagle-Maschine.

Dieser Prozessor kann komplexe Quantenberechnungen durchführen und verfügt über eine Rechenleistung, die die eines klassischen Computers bei weitem übertrifft. Wenn wir klassische Bits verwenden, um einen Zustand des IBM Osprey-Prozessors darzustellen, würde die Zahl die Gesamtzahl der Atome im bekannten Universum bei weitem übersteigen!

Derzeit verfügt IBM über mehr als 20 Quantencomputer auf der ganzen Welt, auf die Kunden über die Cloud-Plattform zugreifen können.

IBM Senior Vice President und Forschungsdirektor Darío Gil sagte: „Das Aufkommen des neuen 433-Qubit-Osprey-Prozessors bringt uns dem Einsatz von Quantencomputern zur Lösung bisher unlösbarer Probleme einen Schritt näher.“ Gemeinsam mit unseren Partnern und Kunden auf der ganzen Welt erweitern und entwickeln wir unsere Quantentechnologien, einschließlich Hardware, Software und klassischer Integration, kontinuierlich weiter, um die größten Herausforderungen unserer Zeit zu meistern. Diese Arbeit wird die Grundlage für die bevorstehenden Grundlagen der Quanten bilden -zentriertes Supercomputing-Zeitalter. „

Das unterstützende Quantensystem wird nächstes Jahr online sein und modularer sein. Zusätzlich zum Prozessor hat IBM auch das Quantenunterstützungssystem der nächsten Generation auf den Markt gebracht.

Gil sagte, dass IBM immer noch hart daran arbeite, Computer mit mehr als 1.000 Qubits zu entwickeln. Zur weiteren Skalierung versucht das IBM-Team einen neuen Ansatz.

„Die Größe des Osprey-Chips ist bereits groß. Und nächstes Jahr wird der Chip mit 1.000 Qubits noch größer sein“, sagte Gil. „Seitdem entwerfen und bauen wir einen neuen, modulbasierten.“

IBM nennt dieses modulare System Quantum System 2.

Gil sagte: „Quantum System 2 ist das erste wirklich modulare Quantencomputersystem, und der Systemumfang wird im Laufe der Zeit weiter wachsen.“ „Modularität bedeutet, dass die Chips selbst miteinander verbunden werden müssen.“ „

IBM sagt, dass durch die Verbindung von drei dieser Systeme ein System mit bis zu 16.632 Qubits aufgebaut werden kann.

IBM sagte, dass Quantum System 2 modular und flexibel sei und mehrere Prozessoren zu einem System mit Kommunikationsverbindungen kombinieren könne.

IBM gab an, dass das Ziel des Unternehmens darin bestehe, dieses System vor Ende 2023 auf den Markt zu bringen und mehrere Quantum System 2 zu einem „Quantenzentrierten Supercomputing“-Cluster zu verbinden.

In anderen Aspekten demonstrierte IBM auch ökologische Inhalte wie die neue IBM Quantum Safe-Technologie, Kunden und den Ausbau des Ökosystems.

Jay Gambetta, IBM Fellow und Vizepräsident von Quantum, sagte: „Der IBM Quantum Summit 2022 markiert einen entscheidenden Moment in der Entwicklung des globalen Quantencomputings. Während wir den Umfang von Quantensystemen weiter steigern und sie benutzerfreundlicher machen, Wir werden den Einsatz der Quantentechnologie und das Wachstum der Quantencomputing-Industrie sehen Bedeutet uns die Geschichte von IBM? Dies beginnt damit, was Quantencomputer leisten können.

Theoretisch kann Quantenoperationen Operationen schneller ausführen. Viele Probleme, deren Lösung herkömmliche Computer mehrere Jahre benötigen, können von Quantencomputern innerhalb weniger Tage gelöst werden.

Qubits sind ein wichtiger Parameter, der die Rechenleistung eines Quantencomputers beschreibt – je größer die Anzahl der Qubits, desto mehr Komponenten sind im Computer vorhanden und desto mehr Berechnungen können exponentiell durchgeführt werden.

Quantencomputer haben sich bisher bei bestimmten Aufgaben als deutliche Vorteile gegenüber klassischen Computern erwiesen.

Viele Experten sagen sogar voraus, dass Quantencomputer hundertmal schneller sein könnten als der schnellste Supercomputer von heute, wenn die Quantenfehlerkorrekturfähigkeiten und die Anzahl der Qubits die Entwicklungsgeschwindigkeit der letzten zwei Jahre beibehalten können!

Die Veröffentlichung von Osprey ebnet also nicht nur den Weg für die Einführung von Condor, einem 1.121-Qubit-Computer im Jahr 2023, sondern beweist auch, dass IBM durch neue Hardware, Software und Systeme auf dem Weg zum quantenzentrierten Supercomputing ist Durchbrüche Machen Sie stetige Fortschritte.

Im Jahr 2016 stellte „Big Blue“ den ersten Quantencomputer in die Cloud, mit dem jeder experimentieren konnte – ein Gerät mit 5 Qubits. Jeder supraleitende Schaltkreis wird auf nahezu den absoluten Nullpunkt (-273 °C) gekühlt.

In den Jahren 2019 und 2020 brachten sie nacheinander Falcom und Hummingbird auf den Markt, Computer mit 27 und 65 Qubits – ja, jeder Quantencomputer von IBM ist nach einem Vogel benannt.

Ich weiß wirklich nicht, ob es in naher Zukunft eine Maschine geben wird, die nach dem „König der Vögel“ Pfau benannt ist. Ich freue mich jedenfalls schon jetzt darauf!

Im Jahr 2021 brachte IBM Eagle auf den Markt, den ersten Quantenprozessor mit mehr als 100 Qubits. Er verdoppelte nicht nur die Anzahl der bisher erreichten Qubits, sondern wurde auch IBMs erster Quantencomputer mit über 100 Bits.

Jetzt hat der Start von Osprey die Anzahl der Qubits noch einmal um fast das Dreifache erhöht! Wir können fest davon ausgehen, dass IBM im Jahr 2023 den Condor, den weltweit ersten universellen Quantencomputer mit mehr als 1.000 Qubits, ausliefern kann.

Natürlich geht die Ambition von „Big Blue“ weit über 1.000 Qubits hinaus.

Diesen Sommer hat IBM gerade seine neueste Roadmap veröffentlicht, die den Bau eines Qubit-zentrierten Supercomputers plant.

Aus dem Planungsdiagramm der Konferenz können wir deutlich erkennen: Zusätzlich zu Condor planen sie auch die Einführung eines neuen Kopplers im nächsten QPUHeron, der 2023 veröffentlicht wird, um die Beziehung zwischen Qubits anzupassen, und demonstrierten Pläne dazu bis 2025 4.000 oder mehr Qubits freigeben.

Oliver Dial, Chef-Hardwarearchitekt der Quantencomputerabteilung von IBM, sagte: „Bis Ende 2024 gehen wir in unserem ‚100x100-Plan‘ davon aus, die Fehlerrate durch den parallelen Betrieb mehrerer Heron-Chips zu reduzieren.“ Ein System, das 100 Qubits breit und 100 Gates tief ist und damit herkömmliche Computer übertrifft. IBM gab außerdem bekannt, dass sie mit dem Kommunikationstechnologieunternehmen Vodafone zusammenarbeiten, um Post-Quantenwissenschaft zu entwickeln. Kann zukünftigen Quantencomputern standhalten, die die moderne Zeit schnell durcheinander bringen könnten.

Natürlich räumte Dial auch ein: Auch wenn IBM bisher im Großen und Ganzen stetige Fortschritte nach Plan machen kann, ist die Anzahl der Bits offensichtlich nur ein Teil der riesigen und mühsamen Erforschung des Quantencomputings. Auch längere Kohärenzzeiten und Rauschminderung müssen berücksichtigt werden.

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