Корпорация IBM анонсировала два существенных обновления квантовых процессоров для своих систем IBM Q. Обновления эти отражают быстрые темпы развития квантовых вычислительных систем. Корпорация продолжает совершенствовать весь технологический стек квантовых вычислений, фокусируясь на системах, инфраструктурном программном обеспечении и приложениях.
Первые системы IBM Q, предлагаемые заказчикам в онлайн-режиме, комплектуются 20-кубитным процессором. Время когерентности (время, доступное для проведения квантовых вычислений) составляет в среднем 90 микросекунд и позволяет выполнять квантовые операции с высокой точностью.
Исследователи IBM разработали и протестировали операционный прототип 50-кубитного процессора с аналогичными параметрами производительности. Новый процессор представляет собой расширение 20-кубитной архитектуры и будет использоваться в системах IBM Q следующего поколения.
Клиенты получат доступ к вычислительным мощностям первых систем IBM Q к концу 2017 года. В течение 2018 года запланирован целый ряд усовершенствований в этих системах. IBM фокусируется на предоставлении клиентам современных, масштабируемых универсальных систем квантовых вычислений для изучения практических приложений. Новейшие системы — третье поколение, созданное с тех пор, когда IBM в мае 2016 года впервые предоставила любому желающему свободный онлайн-доступ к рабочему квантовому компьютеру. За полтора года корпорация в рамках проекта IBM Q вывела в онлайн-режим 5- и 16-кубитные системы.
.jpg) |
|
Исследователи IBM разработали и протестировали операционный прототип 50-кубитного квантового процессора Источник: IBM |
«Мы ориентированы на создание технологий, формирующих новые ценности для наших клиентов и всего мира, – заявил вице-президент IBM Research Дарио Джил, курирующий направления искусственного интеллекта и IBM Q. – Устойчивое управление сразу несколькими рабочими квантовыми системами с переводом их в онлайн-режим еще несколько лет назад казалась совершенно невероятным. Теперь же нам удалось масштабировать свои процессоры до 50 кубитов. Последние результаты показывают, что нам вполне под силу выпускать квантовые системы, которые помогут существенно продвинуться в решении задач, неподвластных классическим машинам».
Участники проекта IBM Q намерены и дальше улучшать свои системы — совершенствовать качество кубитов и соединительных схем, уменьшать число ошибок при выполнении операций, все это будет способствовать росту надежности квантовых алгоритмов. За последние полгода время когерентности 20-кубитного процессора удалось увеличить вдвое по сравнению с прежними системами.
Одновременно развивается экосистема квантовых вычислений, включая программные инструменты с открытым кодом, приложения для перспективных систем, а также образовательные материалы. Благодаря проекту IBM Q более 60 тыс. пользователей выполнили свыше 1,7 млн квантовых экспериментов, выпустили более 35 независимых исследовательских публикаций. В программе IBM Q зарегистрированы пользователи из 2 тыс. университетов и институтов со всего мира. Такая форма открытого доступа и открытых исследований чрезвычайно важна для ускоренного обучения и реализации проектов в области квантовых вычислений.
Намереваясь расширить экосистему исследователей и разработчиков приложений для квантовых вычислений, в IBM запустили QISKit, проект развития набора программного обеспечения с открытым кодом для тех разработчиков, которые запускают свои приложения на квантовых компьютерах. Недавние дополнения к QISKit обладают новой функциональностью, включают инструменты визуализации для изучения состояния квантовой системы, интеграции QISKit с IBM Data Science Experience (компилятором, который проецирует желаемые эксперименты на доступное оборудование) и эталонными примерами квантовых приложений.
Квантовые вычисления обещают решить целый ряд проблем (касающихся, в частности, химического моделирования и некоторых видов оптимизации), которые остаются вне зоны досягаемости классических компьютеров. В недавней публикации в журнале Nature команда IBM Q представила новый способ решения химических задач с использованием квантовых компьютеров, который изменит сложившийся порядок создания новых лекарств и материалов. В руководствах по QISKit описан инструмент Jupyter Notebook, используемый при проведении повторяющихся экспериментов, которые обещают прорывные результаты в квантовой химии. В аналогичных руководствах подробно разъясняется, как решаются задачи оптимизации, которые MaxCut и Traveling Salesman выполняют на квантовом оборудовании IBM.
Эти работы показывают, как интересные проблемы можно решать с помощью квантовых устройств. Благодаря меньшему числу ошибок и более высокому качеству кубитов системы квантовых вычислений пригодны для практических приложений ближайшего будущего. У IBM имеются отраслевые партнеры, которые изучают практические квантовые приложения в рамках консорциума IBM Research Frontiers Institute. В числе его основателей — компании Samsung, JSR, Honda, Hitachi Metals, Canon и Nagase.
