IBM планирует создать квантовый компьютер на 1040 кубитов в 2027 году
Компания IBM представила планы по созданию квантового компьютера с 1040 программируемыми кубитами, который должен появиться в 2027 году. Система будет состоять из двух соединённых процессоров нового поколения Nighthawk r3, каждый из которых рассчитан на 520 кубитов и выполнение до 10 тысяч квантовых операций. Разработка позволит увеличить масштаб вычислений без необходимости размещать все кубиты на одном чипе.
Для объединения процессоров IBM разрабатывает специальные квантовые соединители l-couplers, которые обеспечивают передачу квантовых состояний между отдельными микросхемами. Архитектура Nighthawk r3 предусматривает десять таких соединений и сохраняет квадратную решётку связей между кубитами, используемую в предыдущем поколении. Помимо 520 программируемых кубитов, каждый процессор будет содержать дополнительные элементы управления и связи. Общее количество физических кубитов по классификации IBM составит 2034.
Работоспособность технологии межпроцессорного соединения компания уже проверила на более ранних чипах Nighthawk r1. При использовании четырёх соединителей исследователи добились точности передачи квантового состояния на уровне 99,3%. Следующая цель — повысить этот показатель до 99,9%. IBM также испытала объединение двух криогенных модулей, охладив систему до температуры ниже 15 милликельвинов, что необходимо для работы сверхпроводящих кубитов.
Одновременно компания сообщила о результатах действующего процессора Nighthawk r2, представленного в сентябре 2026 года. Он содержит 120 программируемых кубитов и способен выполнять более 7500 квантовых операций в одной вычислительной схеме. Благодаря ускоренному сбросу состояний кубитов производительность достигает 100 тысяч запусков квантовых схем в секунду — примерно в 25 раз больше, чем у процессоров предыдущего семейства Heron.
Партнёры IBM, включая E.ON, Algorithmiq и Q-CTRL, уже выполнили на Nighthawk r2 более 34 миллиардов квантовых схем. В отдельных задачах ускорение достигало 19 раз по сравнению с прежними процессорами компании. Немецкая энергетическая компания E.ON сообщила о 15-кратном ускорении эксперимента по квантовому машинному обучению для оптимизации электросетей. При моделировании магнитных материалов совместно с Ок-Риджской национальной лабораторией вычисления выполнялись в 12 раз быстрее.
IBM также расширяет возможности своей квантовой платформы, объединяя квантовые процессоры с классическими высокопроизводительными компьютерами. Совместно с Cleveland Clinic и японским институтом RIKEN исследователи обработали 608 миллионов результатов квантовых измерений при моделировании биологических структур. Автоматизация вычислений позволила завершить работу в 33 раза быстрее.
Система на 1040 кубитов пока существует только в планах IBM. Для её создания предстоит обеспечить надёжную работу межпроцессорных соединений и управление большим количеством квантовых элементов. Эти технологии рассматриваются как один из этапов разработки отказоустойчивых квантовых компьютеров, способных выполнять длительные вычисления с исправлением ошибок.