Jako uczestnik wyścigu o budowę bezbłędnego superkomputera kwantowego, IBM podjęło inną strategię niż jego najbardziej bezpośredni konkurenci. Teraz firma ujawniła dwa nowe komputery kwantowe o nazwach Nighthawk i Loon, które mogą potwierdzić jej podejście i dostarczyć innowacji niezbędnych do uczynienia następnej generacji tych urządzeń naprawdę użyteczną.
Projekt superkomputera kwantowego firmy IBM jest modułowy i opiera się na opracowaniu nowych sposobów łączenia qubitów nadprzewodzących wewnątrz i między różnymi jednostkami komputerów kwantowych. Jay Gambetta z IBM mówi, że gdy firma go po raz pierwszy zaprezentowała, niektórzy badacze kwestionowali praktyczność tych połączeń. W Loon każdy qubit jest połączony z sześcioma innymi, a te połączenia mogą „przesuwać się płaszczyzną”, co oznacza, że nie tylko przemieszczają się po chipie, ale mogą poruszać się także w pionie, zdolność, której żaden inny superprzewodzący komputer kwantowy dotąd nie miał. Nighthawk natomiast posiada czterodrożne połączenia między qubitami.
Zwiększone połączenie może okazać się kluczowe w pokonaniu niektórych największych wyzwań, z którymi borykają się obecne komputery kwantowe – może zwiększyć ich moc obliczeniową i zlikwidować ich skłonność do popełniania błędów. Gambetta mówi, że wstępne testy Nighthawka pokazują, że może on uruchamiać programy komputerów kwantowych, które są o 30 procent bardziej złożone niż te, które działają na obecnie najczęściej używanym przez firmę komputerze kwantowym. Taka zwiększona złożoność powinna prowadzić do większej liczby zastosowań dla komputerów kwantowych, a modele IBM z przeszłości już zaczęły znajdować zastosowanie w dziedzinach takich jak chemia.
Święty Graal branży jest jednak znalezienie sposobów grupowania qubitów w tzw. qubity logiczne, które są wolne od błędów, i IBM popiera metodę, która wymaga, aby te grupy były mniejsze niż metody stosowane przez konkurentów, takie jak metody stosowane przez Google. To pozwoliłoby IBM na osiągnięcie obliczeń wolnych od błędów, omijając niektóre koszty i wyzwania inżynieryjne związane z koniecznością budowania milionów qubitów. Ale to nie zadziała bez dużej liczby połączeń między qubitami – takich, jakie, jak mówi Gambetta, udało im się osiągnąć na Loon.
Stephen Bartlett z University of Sydney w Australii mówi, że podczas gdy konieczne są dalsze testy i porównania nowych urządzeń, zwiększona łączność qubitów jest ekscytująca. „To nie jest srebrna kula, która rozwiązuje wszystkie problemy skalowania urządzeń nadprzewodzących do rozmiaru wymaganego dla naprawdę użytecznych algorytmów, ale jest to jednak znaczący krok naprzód w tej kierunku,” mówi.
Jednak na drodze czekają dalsze wyzwania inżynieryjne i fizyczne. Jednym z nich jest opracowanie najlepszego sposobu odczytania wyniku komputera kwantowego na końcu obliczeń, co Gambetta mówi, że jest kolejnym obszarem, w którym firma ostatnio zrobiła postępy. Matthias Steffen z IBM mówi, że zespół będzie teraz pracować również nad zwiększeniem „czasu koherencji” każdego qubita. Jest to miara czasu, w jakim pozostaje w stanie kwantowym przydatnym do obliczeń, który często jest obniżany, gdy do qubita dodawane są nowe połączenia. Zespół opracowuje również sposoby resetowania niektórych qubitów podczas trwania obliczeń.
W 2026 roku firma planuje uruchomić modułowy komputer kwantowy, który będzie zdolny zarówno do przechowywania, jak i przetwarzania informacji, co będzie poprzedzone nadchodzącymi testami Loona i Nighthawka.
