IBM анонсировала Eagle, квантовый компьютер или чип нового поколения. Ранее использовались 65 кубитов, теперь они превратились в 127, что увеличило сложность вычислений на порядки. 127 кубитов могут принять больше состояний из-за различных зависимостей, чем насчитывается атомов у семи миллиардов населения Земли. Число тоже названо: 5x 1037. Состояний настолько много, что симулировать подобную систему не под силу даже суперкомпьютеру.
У квантовых компьютеров наибольшие проблемы вызывает управление кубитами и считывание информации. Чем сложнее становятся чипы, тем сложнее интегрировать электронику управления и считывания. Для Eagle была разработана система мультиплексирования, позволяющая управлять несколькими кубитами и считывать их через одну цепь. У предыдущего поколения Hummingbird подобные соединения были невозможны.
IBM для квантового чипа Eagle выбрала 3D-корпусировку. На верхнем уровне кубитовой плоскости (Qubit Plane) расположены сами кубиты. Кубиты-трансмоны подключаются через подложку и шариковые контакты, что в теории позволяет создавать и более сложную кубитовую плоскость. Ниже расположена плоскость резонатора (Resonator Plane), она отвечает за считывание состояния кубитов. Плоскость контактов (Wiring Plane) обеспечивает все описанные слои необходимыми сигнальными линиями. Они реализованы в виде сверхпроводящих сквозных контактов VIA. Если взять классические процессоры, то можно провести аналогию с подложкой чипа.
За Hummingbird с 67 кубитами и нынешним Eagle со 127 кубитами уже в 2022 году последует Osprey с 433 и Condor с 1.121 кубитом. Если 127 кубитов приводят к столь большому числу состояний, то системы с 433 и 1.121 кубитом будут еще сложнее. В случае 433 кубитов состояний больше, чем атомов во вселенной. Если, конечно, их можно посчитать.
IBM планирует облегчить расширение своих квантовых систем в будущем, поэтому компания объявила Quantum System Two. Конструкция Quantum System Two модульная, что позволяет заменять отдельные блоки. Здесь IBM будет тестировать не только чипы Eagle, но также грядущие Osprey и Condor.
Если верить IBM, исследовательская фаза еще не завершена, это касается и управления квантовыми компьютерами, и интерпретации результатов. Пока сфера применения квантовых компьютеров не определена, исследования будут продолжаться, в том числе чтобы найти практическое применение. Потенциально могут выиграть различные задачи оптимизации, симуляции, криптографии и энергетики.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).