IBM:s ambitiösa vision: Fullskalig kvantdator till 2029
Som teknikföretagets VD Arvind Krishna uttrycker det: “Den kommer att lösa problem i den verkliga världen och öppna upp enorma möjligheter för företag.” IBM har nu siktet inställt på att leverera den första funktionella kvantdatorn, Starling, senast 2029. Men vad innebär det egentligen för framtiden?
IBM:s kvantdator Starling
Starling representerar en betydande del av IBM:s uppdaterade färdplan för kvantdatorer, där målet sträcker sig ända fram till 2033. Företaget har tidigare presenterat planer, men denna gången med starkt självförtroende. IBM anser att kvantdatorer inte längre är ett tekniskt problem utan en ingenjörskonst som är på väg att realiseras. Enligt dem är de “den enda kvantdatororganisationen” som har potential att köra kvantapplikationer med hundratals logiska kvantbitar och miljontals kvantgrindar fram till slutet av decenniet.
Revolutionerande beräkningskapacitet
Starling förväntas utföra 100 miljoner beräkningar utan fel, i motsats till dagens kvantdatorer som kan hantera betydligt färre. Detta innebär en kapacitetsökning med 20 000 gånger. Kommer framtiden verkligen att erbjuda sådana beräkningsmöjligheter? Fyra år senare, enligt planen, ska Blue Jay lanseras och prestera fantastiska 1 miljard kvantberäkningar med 2 000 logiska kvantbitar.
“Både Starling och Blue Jay är avsedda för tillämpningar inom läkemedelsutveckling, materialvetenskap, kemi och optimering,” förklarar experter.
Framsteg som ska förändra spelreglerna
IBM:s väg mot kvantframgång bygger på två avgörande framsteg.
Ny teknik för felkorrigering
Det första genombrottet handlar om en ny felkorrigeringskod som kallas qLDPC (quantum low-density parity check). Tidigare var det vanligt att tusentals fysiska kvantbitar behövdes för att säkerställa stabiliteten hos en enda logisk kvantbit. Men med qLDPC kan endast 144 kvantbitar stabilisera 12 logiska kvantbitar, vilket är en imponerande minskning av krav på hårdvara och kostnad.
IBM har även utvecklat en ny arkitektur för chipdesign, som ska möjliggöra dessa relationer mellan kvantbitar. Det ska först demonstreras i kvantprocessorn Loon, som lanseras senare i år.
En innovativ algoritm
Det andra genombrottet handlar om en ny algoritm, Relay-BP, som kan hantera den data som uppstår vid felupptäckterna i kvantdatorn. Eftersom kvantbitar inte kan läsas av utan att förstöra deras tillstånd, måste systemet analysera syndromdata för att förstå var felen har inträffat. Relay-BP är den första algoritm som kan göra detta tillräckligt snabbt och effektivt i realtid, vilket är avgörande för möjligheterna med qLDPC-tekniken.
Framtiden ser ljus ut
Enligt Stephan Bartlett vid University of Sydney kan vi tala om ett “paradigmskifte” när det gäller kvantberäkning. IBM har genom tiderna visat sig vara skickliga på att sätta ambitiösa mål. Denna gång verkar de vara mer förberedda än någonsin tidigare. Målet är att bygga Starling vid IBM Poughkeepsie Lab, en historisk plats där företagets första kommersiella dator, 701, en gång tillverkades.
Framtida tillämpningar
Bland de områden som kan revolutioneras genom kvantdatorer finns:
- Läkemedelsutveckling: En kvantdator kan simulera molekylära interaktioner med finess, något som kan accelerera läkemedelsutveckling dramatiskt.
- Materialvetenskap: Förståelse av nya material och deras egenskaper kan förbättras avsevärt.
- Optimering: Från logistik till finans kan kvantdatorernas kraft användas för att lösa komplexa optimeringsproblem.
Frågor och svar
Vad är en kvantdator?
En kvantdator är en typ av dator som använder kvantmekanik för att bearbeta information. Detta gör det möjligt för dem att utföra vissa beräkningar mycket snabbare än klassiska datorer.
Hur kommer IBM:s kvantdator Starling att skilja sig från dagens tog?
Starling kommer att ha kapacitet att utföra 100 miljoner felfria beräkningar samtidigt, vilket är en enorm ökning jämfört med dagens kvantdatorer.
När planeras Starling att lanseras?
IBM har åtagit sig att leverera Starling senast år 2029, som en del av sin långsiktiga plan för utvecklingen av kvantdatorer.
Mer information kan fås här: Ny Teknik: IBM:s vision för kvantdatorer.
Anna Pettersson skriver om ny teknik, innovationer och digitala trender. Hon förklarar tekniska nyheter på ett enkelt sätt för både nybörjare och teknikintresserade.
