كشفت IBM عن معالجها الكمي الجديد Nighthawk r3، وهو خطوة مهمة نحو تحقيق أنظمة كمية متسامحة مع الأخطاء بحلول عام 2029. يهدف هذا المعالج القادم إلى توسيع قدرات الحوسبة الكمية بشكل كبير، مما يفتح آفاقًا لحل مشكلات أكثر تعقيدًا لم تكن ممكنة من قبل.
«Nighthawk r3: قفزة نحو آلاف الكيوبتات»
سيضم معالج Nighthawk r3 القادم 520 كيوبتًا، وهو ما يزيد بأربعة أضعاف عن معالج Nighthawk r2 الحالي الذي تم توفيره في سبتمبر الماضي ويحتوي على 120 كيوبتًا. بينما يتعامل Nighthawk r2 مع دوائر تتضمن 7500 عملية، سيتمكن Nighthawk r3 من تنفيذ 10000 عملية كمية مع الحفاظ على نفس السرعة والدقة.
تخطط IBM لإطلاق Nighthawk r3 في عام 2027، وفي نفس العام، تسعى الشركة إلى ربط معالجين من Nighthawk r3 لإنشاء نظام واحد يضم 1040 كيوبتًا. سيتم ذلك باستخدام 10 وصلات داخلية بين الرقائق، تسمى l-couplers، والتي سبق اختبار هذه التقنية باستخدام معالجات Nighthawk r1. برأينا، هذه الخطوة ضرورية لتلبية متطلبات التطبيقات المتزايدة التي تتطلب آلاف العمليات الكمية على ما يقرب من 100 كيوبت أو أكثر.
«نحو الحاسوب الكمي المتسامح مع الأخطاء: مشروع Starling»
تواصل IBM سعيها لتحقيق هدفها الطموح لعام 2029: إطلاق أول حاسوب كمي متسامح مع الأخطاء في العالم، والمعروف باسم Starling. يهدف هذا الحاسوب إلى تشغيل دوائر كمية تتألف من 100 مليون عملية كمية على 200 كيوبت منطقي. على الرغم من التحديات المستمرة في تكنولوجيا الحوسبة الكمية المتسامحة مع الأخطاء، إلا أن IBM قدمت إطار عمل لـ Starling في ورقة بحثية عام 2025.
سيعتمد Starling على بنية معمارية تستخدم رموز تصحيح الأخطاء الكمية منخفضة الكثافة ثنائية المتغيرات (qLDPC)، والتي تقلل بشكل كبير من عدد الكيوبتات الفيزيائية اللازمة لتخزين ومعالجة المعلومات الكمية مقارنة بالرموز السطحية الموجودة. سيتألف Starling من وحدات تحتوي كل منها على ذاكرة كمية ووحدة معالجة منطقية (LPU)، مما يتيح عمليات منطقية على الذاكرة، وستتصل هذه الوحدات باستخدام موائمات عالمية عبر وصلات l-couplers.
لا تقتصر جهود IBM على تطوير المعالجات الكمية فقط، بل تعمل أيضًا على دمجها مع أنظمة الحوسبة عالية الأداء الكلاسيكية (HPC) بهدف البحث عن طرق أفضل لتصحيح الأخطاء الكمية. ففي الأسبوع الماضي، أعلن مختبر Oak Ridge الوطني (ORNL) في الولايات المتحدة عن نظام يجمع بين نظام IBM Quantum System Two ومعالجات Nighthawk r2 الكمية، بالإضافة إلى نظام Umbra الذي يعمل بمعالجات AMD 5th Gen Epyc ووحدات تسريع Instinct MI355X GPU. كما أقامت IBM شراكة مع معهد RIKEN البحثي العلمي الياباني لدمج نظام IBM Quantum System Two مع حاسوب Fugaku الفائق.
ماذا يعني هذا للمطورين؟ مع هذه التطورات، تقترب الحوسبة الكمية من تجاوز قدرة معالجة المشكلات المعقدة التي تتطلب حسابات هائلة. القدرة على ربط المعالجات لزيادة عدد الكيوبتات وتطوير أنظمة متسامحة مع الأخطاء تقلل من العوائق أمام التطبيقات العملية. وهذا يعني أن المطورين قد يجدون قريبًا أدوات ومنصات أكثر قوة لتصميم خوارزميات كمية لحل مشكلات في مجالات مثل علوم المواد، اكتشاف الأدوية، والتحسين، بتكاليف معقولة وأطر زمنية عملية. إن تقليل الكيوبتات الفيزيائية المطلوبة يفتح الباب أيضًا أمام تصميم أنظمة كمية أكثر كفاءة وقابلية للتوسع.
المصدر: theregister.com