IBM к 2027 году свяжет два 520-кубитных чипа вместо девяти по 120

Квантовые компьютеры принято обсуждать через призму громких обещаний, но самое полезное в таких новостях — то, что компания тихо меняет в плане. На конференции Quantum Developer's Conference IBM обновила дорожную карту, и главное изменение выглядит как смена стратегии масштабирования: вместо множества маленьких чипов ставка на меньшее число больших.

Что поменялось в плане

У IBM два параллельных трека. Первый технический: компания обкатывает технологии для будущих машин с коррекцией ошибок, и многое из этого за пределами такого контекста бесполезно. Второй публичный: это процессоры Nighthawk, на которых исследователи и разработчики уже сегодня могут тестировать свои алгоритмы.

Именно в публичном треке и случился сдвиг. Прежняя карта обещала систему на 1080 кубитов, собранную из девяти чипов по 120 кубитов. Теперь IBM планирует машину на 1040 кубитов из двух чипов Nighthawk r3 по 520 программируемых кубитов. Число почти то же, а путь к нему другой.

Есть и сигнал в минус. Прошлый план предполагал, что уже в 2026 году три чипа Nighthawk соединят в машину на 360 кубитов. Этого не случилось: нынешний Nighthawk r2, вышедший в сентябре, продаётся как одиночный чип. Журналисты Ars Technica прямо пишут, что это может намекать на трудности с межчиповой связью. Но представители IBM на проблемы не жаловались.

Зачем в чипе «лишние» кубиты

Главная техническая новость касается r2. На каждый программируемый кубит там добавлен ещё один физический, который не участвует в вычислениях. Его задача: быстро забрать энергию у рабочего кубита и вернуть его в исходное состояние. Поэтому на чипе 458 физических кубитов, а программируемых только 120.

Представьте конвейер, где после каждой детали станок нужно долго приводить в порядок. Аппаратный сброс убирает эту паузу. IBM заявляет ускорение некоторых операций до 19 раз. Не любая схема получает такой выигрыш, но для тех, где нужны частые сбросы, разница существенная.

По оценке Ars Technica, в r3 при тех же пропорциях может оказаться около 2000 кубитоподобных элементов. Это примерно вдвое больше крупнейшего процессора IBM на сегодня.

Склейка чипов: что уже есть

Главный риск плана в соединении чипов друг с другом. По словам Оливера Диала из IBM, четыре L-связи между двумя процессорами Nighthawk r1 в одном криостате уже показали точность передачи состояния до 99,4%. Долгосрочная цель — 99,9%. Джерри Чоу, технический директор IBM по квантово-центричным суперкомпьютерам, добавил, что скорость такой связи сопоставима со связями кубитов внутри одного чипа. Модульный рефрижератор для нескольких чипов компания уже показала.

Для коррекции ошибок нужен гораздо больший масштаб. IBM рассчитывает использовать примерно 300 физических кубитов на блок из 12 логических. На одном чипе, скорее всего, поместятся один или два таких блока. Чтобы дойти до 100 с лишним логических кубитов, когда уже можно запускать интересные алгоритмы, нужно и увеличить чип относительно r2, и соединить минимум пять таких чипов. По графику это предстоит сделать к концу 2027 года.

Что с этим делать

Если вы разработчик или продакт, который смотрит на квантовые вычисления, практические выводы такие.

• Не планируйте продукт под логические кубиты в ближайшие пару лет. Весь 2028 год публичный трек IBM состоит из ревизий Nighthawk без нового поколения.
• Ориентируйтесь на реальные ограничения: у r1 это около 5000 операций до того, как ошибки становятся критичными, и планка в 10 000 для следующей версии пока остаётся целью, а не фактом.
• Следите за метрикой связи чипов. Если точность передачи состояния приблизится к 99,9%, график склейки станет реалистичнее.

Ограничение у новости простое: это дорожная карта, а не результат. Один раз IBM уже сдвинула сроки соединения чипов, и повторить такой сдвиг ей проще, чем построить машину. К тому же 2027 год обещает сразу и более крупный чип, и их связку. Пока лучше относиться к цифрам как к заявленным целям.