TLDR : IBM公布了Quantum Starling的计划，这是一种大规模容错量子计算机，计划于2029年整合200逻辑量子比特，能够执行1亿次量子操作。
IBM昨日公布了其通向Quantum Starling的路线图，这是一台大规模、容错的量子计算机。该系统被宣布为能够执行当前量子机器20,000倍操作的设备，将建造在其位于纽约州波基普西的新量子数据中心。
预计在2029年，Quantum Starling将集成200个逻辑量子比特，并允许执行1亿量子操作。这将构成未来“Blue Jay”系统的基础，凭借2,000个逻辑量子比特，目标是实现10亿操作。
逻辑量子比特是由多个物理量子比特构成的计算单元。这些量子比特协作以存储量子信息，同时积极纠正可能扰乱计算的错误。这一机制至关重要，因为当前的量子计算机受到可用逻辑量子比特数量少和高错误率的限制，这使得可靠执行复杂电路变得困难。
为突破这一限制，IBM依赖于“量子低密度奇偶校验” (qLDPC) 错误纠正码，该方法最近在《自然》杂志中被强调。与传统方法相比，这些代码可以减少多达90%的物理量子比特需求，从而为量子架构的更现实扩展铺平道路。
迈向量子优势的步骤
借助Quantum Eagle和Quantum Heron处理器，IBM展示了其量子系统能够以优于经典计算机的效率执行某些类型的计算。
Quantum Starling的发展将基于这些处理器的后继者。IBM计划在2025年部署“Quantum Loon”处理器，用于验证qLDPC架构的关键元素，尤其是负责在同一芯片上实现量子比特长距离连接的“C型耦合器”。
到2026年，处理器“Quantum Kookaburra”将引入第一个完整的模块化架构，结合量子存储器与计算逻辑。这种模块化将在2027年通过“Quantum Cockatoo”扩展，后者将利用“L型耦合器”稳定地连接两个Kookaburra模块。这一切准备为多芯片系统的过渡奠定基础，使其能够在优化的能效和集成条件下执行复杂的量子电路。
目标应用领域包括分子建模、新材料发现、量子化学以及大规模优化等。这些领域的计算需求已超过现有机器的能力，而计算稳定性需要真正容错的量子架构。