IBMは本日、新しい量子プロセッサーと、明日の商用量子コンピューターであるQuantum SystemTwoマシンの概念を正式に発表しました。同社によれば、それを超えると、古典的なコンピューターの考えられるあらゆる可能性を超える、量子コンピューティングの新しい驚くべき世界が始まります。この世界への扉はまだ開かれていませんが、IBMはすでにそれを行う方法を知っています。
大規模な量子コンピューティングの世界に参入する際の決定的な要因は、100を超える超伝導キュビットを備えた量子プロセッサの開発でした。超伝導キュビットのスケーリングの問題は、それらがすべて閉じ込められた極低温施設に収容されており、量子状態を制御および測定するために複数のケーブルを必要とするため、問題点です。制御および測定機器も大規模であり、外部信号解釈システム、またはより簡単に言えば、量子システムを制御する従来のスーパーコンピューターとの非常に複雑なインターフェース回路も同様です。
十数個以上の超伝導キュビットを管理することは難しいビジネスではありませんが、その数が100を超え、1000以上になる傾向がある場合、これらすべてを妥当な量で収容するというエンジニアリング作業は困難になります。 IBMはこの問題を解決し、スケーラブルな量子システムQuantum System Twoの概念と、そのような多くのシステムからのコンピューター室の概念を導入しました。
しかし、最初に、新しい127キュービットのIBMEagleプロセッサについて少し話しましょう。イーグルプロセッサの層の1つにキュービットを配置するアーキテクチャは、IBMが現在Quantum SystemOne量子コンピュータを製造している27キュービットFalconプロセッサで使用した交互六角形のヘビーヘックスアーキテクチャを継承しています。六角形の角と面には、2つまたは3つの隣接する量子ビットと接触していて、それらに関連付けることができる量子ビットがあります。ただし、127キュービットプロセッサは、1つのパッケージで多層化されているという点で27キュービットプロセッサとは大きく異なります。
階層化された構成がないと、スケーリングは不可能です。ラインの制御と測定の量子状態はいくつかのレベルで間隔が空けられており、コンパクトさを実現するのに役立ちました。また、IBMは信号の多重化に切り替えましたが、以前は、各キュービットは個別の導体セットと個別の電子ブロックによって制御されていました。これらすべてがなければ、100キュービットラインを超えることは不可能だと同社は述べています。また、提案されたパスは、500キュービットと1000キュービットの境界をすばやく通過する機会を開きます。これは素晴らしいように見えます。
量子ビットの高密度配置と界面のシーリングにより、極低温システムの多くのスペースを解放することが可能になりました。これにより、IBMがQuantum SystemTwoと呼ぶ量子コンピューティングラックの新しい概念が生まれます。 IBMは、Blueforsのエンジニアと協力してラックを設計しています。
Blueforsは、より強力な補助装置とシステムメンテナンスの容易さのために、より多くの内部スペースを備えた新しい極低温プラットフォームに取り組んでいます。それがどのように見えるかは上のビデオに示されています。これはまた、新しいプラットフォーム上のコンピュータールームの概念を明らかにしています。
IBMは現在、単一の機能する次世代システムを持っていません。最初のQuantumSystem Twoは、2023年にサービスを開始する予定です。
2021-11-17 17:24:43
著者: Vitalii Babkin