IBM近期揭晓了其量子计算领域的最新蓝图,计划于2029年前在纽约波基普西市新建一个数据中心,并推出全球首台大规模容错量子计算机——Starling。这项雄心勃勃的举措标志着量子计算技术的一个重要里程碑。
Starling量子计算机采用了前沿的模块化架构设计,其性能参数尤为引人注目。具体而言,它将配备200个逻辑量子位,并具备连续执行1亿次容错量子操作的能力,这一数据相较于当前市面上的设备,据IBM声称,提升了整整2万倍。为了表征其庞大的计算状态,Starling所需的存储量将超过全球所有最强大超级计算机联合内存的总和,达到惊人的10^48量级。
IBM量子计算部门的副总裁杰伊·甘贝塔对此表示:“我们已经成功破解了量子纠错的密码,成功实现了从科学研究到工程实践的跨越。”Starling的技术核心在于一系列突破性进展,包括qLDPC纠错码的应用,该技术显著减少了物理量子位的开销,仅需12个物理量子位即可支撑一个逻辑量子位,效率与亚马逊的Ocelot方案不相上下。实时解码技术的引入,通过FPGA芯片即时诊断计算中的错误,进一步增强了系统的稳定性。而模块化架构则避免了构建超大规模的单一芯片,通过创新的“L型耦合器”连接各个模块,提高了系统的灵活性和可扩展性。
IBM为Starling量子计算机的发展制定了详细的三阶段计划。首先,在2025年,将推出Loon芯片,用于验证qLDPC架构的组件。紧接着,2026年将构建Kookaburra模块,该模块将首次实现量子信息的存储与处理功能。最后,在2027年,通过耦合器将两个Kookaburra模块连接起来,形成更为复杂的Cockatoo系统,为Starling的最终面世奠定坚实基础。