Хотя в теории квантовые компьютеры могут быстро решать задачи, которые не по зубам классическим компьютерам, современная квантовая аппаратура испытывает дефицит кубитов, что ограничивает ее эффективность. Запутанность и другие квантовые состояния, необходимые для квантовых вычислений, слишком хрупкие и чувствительные к температуре и прочим помехам, пишет Spectrum.
Тем не менее, IBM планомерно повышает количество кубитов. В 2016 компания выложила в облако первый квантовый компьютер — устройство с пятью кубитами. Через три года появился 27-кубитный Falcon. В 2020-м — 65-кубитный Hummingbird. В 2021-м — Eagle на 127 кубитов, а в этом году — Osprey с 433 кубитами.
Существуют квантовые компьютеры с большим числом кубитов, чем у IBM. Например, D-Wave представила систему на 5000 кубитов еще в 2020-м. Но эти машины специализируются на решении проблем оптимизации, тогда как Condor IBM станет самым крупным квантовым процессором общего назначения.
Отделив проводку и другие компоненты, необходимые для считывания данных и контроля надо всеми слоями, разработчики смогли обеспечить более надежную защиту от помех и увеличить их количество. Эта стратегия применяется в IBM со времен Eagle.
У процессора Heron всего 133 кубита, довольно скромно по сравнению с «Кондором». Однако его усовершенствованная архитектура и модульная конструкция свидетельствуют о новом подходе к разработке мощных квантовых машин. Она позволяет снизить переходные помехи между кубитами, повысить скорость вычислений и снизить вероятность ошибок. Тот же метод применяет Google в процессорах Sycamore.
Вдобавок, процессоры Heron можно подключить к классическим, чтобы один тип вычислений помогал другому. Таким образом, как выяснили инженеры IBM, можно в некоторых задачах сократить количество задействованных кубитов.
В 2024 году компания собирается представить Crossbill, процессор на 408 кубитов из трех микрочипов, соединенных между собой квантовой коммуникацией, и Flamingo, модулем на 462 кубита, который будет подключен через квантовую связь длиной 1 м с системой на 1386 кубитов. Если эти эксперименты увенчаются успехом, в 2025-м появится Kookaburra с общим количеством кубитов 4158.
Исследователи из компании D-Wave Systems и различных научных центров Канады, США и Японии впервые провели симуляцию квантового фазового перехода в программируемой одномерной модели Изинга сразу на 2000 кубитов. Поводя подобные эксперименты, ученые пытаются реалистично оценить возможности этой технологии в контексте ближайшего будущего.
