TLDR : IBM تطلق خطة لبناء Quantum Starling، جهاز كمبيوتر كمي متحمل للأخطاء، يستهدف مليار عملية بفضل 2000 كيوبت منطقي بحلول 2029.
قدمت IBM أمس خارطة الطريق نحو Quantum Starling، وهو كمبيوتر كمي على نطاق واسع ومتحمل للأخطاء. هذا النظام، المعلن عنه كقادر على تنفيذ عمليات أكثر ب20,000 مرة من الآلات الكمية الحالية، سيتم بناؤه في مركز البيانات الكمي الجديد تمامًا والمثبت في Poughkeepsie، في ولاية نيويورك.
من المتوقع أن يتم إطلاق Quantum Starling في عام 2029، والذي ينبغي أن يدمج 200 كيوبت منطقي ويسمح بتنفيذ 100 مليون عملية كمية. سيكون أساس النظام المستقبلي "Blue Jay"، الذي سيهدف إلى مليار عملية بفضل 2,000 كيوبت منطقي.
الكيوبت المنطقي هو وحدة حسابية مبنية من عدة كيوبتات فيزيائية. تعمل هذه الكيوبتات معًا لتخزين معلومات كمية بينما تصحح فعليًا الأخطاء التي قد تعرقل الحساب. هذه الآلية ضرورية، حيث تظل أجهزة الكمبيوتر الكمية الحالية محدودة بسبب العدد القليل من الكيوبتات المنطقية المتاحة ومعدل الخطأ العالي، مما يجعل تنفيذ الدوائر المعقدة بشكل موثوق صعبًا.
لتجاوز هذا العائق، تعتمد IBM على أكواد تصحيح الأخطاء "quantum Low-Density Parity Check (qLDPC)"، التي تم تسليط الضوء عليها مؤخرًا في Nature. تتيح هذه الأكواد تقليل عدد الكيوبتات الفيزيائية اللازمة لتصحيح الأخطاء بنسبة تصل إلى 90% بالمقارنة مع الأساليب التقليدية، مما يفتح الطريق نحو توسيع أكثر واقعية للهياكل الكمية.
خطوة نحو التفوق الكمي
بفضل معالجاتها Quantum Eagle وQuantum Heron، أظهرت IBM أن أنظمتها الكمية يمكنها تنفيذ بعض فئات الحسابات بكفاءة أعلى من الحواسيب التقليدية.
سيعتمد تطوير Quantum Starling على خلفائهم. تخطط IBM في عام 2025 لإطلاق المعالج "Quantum Loon"، المصمم للتحقق من العناصر الرئيسية لهندسة qLDPC، وخاصة "المقرنين من النوع C"، التي تضمن اتصالات طويلة المدى بين الكيوبتات على نفس الشريحة.
في عام 2026، سيقدم المعالج "Quantum Kookaburra" أول بنية معيارية كاملة، تجمع بين الذاكرة الكمية والمنطق الحسابي. سيتم تمديد هذه المعيارية في عام 2027 مع "Quantum Cockatoo"، الذي سيستخدم "المقرنين من النوع L" لربط وحدتين من Kookaburra بطريقة مستقرة. يجهز هذا الانتقال إلى أنظمة متعددة الشرائح قادرة على تنفيذ دوائر كمية معقدة في ظل ظروف كفاءة الطاقة وتكامل محسنين.
تشمل المجالات التطبيقية المستهدفة النمذجة الجزيئية، واكتشاف مواد جديدة، والكيمياء الكمية، أو تحسين النطاق الواسع. جميعها مجالات تتجاوز فيها احتياجات القوة الحسابية اليوم قدرات الآلات الحالية، حيث تتطلب استقرار الحسابات هياكل كمية متحملة للأخطاء حقًا.