IBM近期揭曉了其量子計算領域的最新藍圖,計劃于2029年前在紐約波基普西市新建一個數據中心,并推出全球首臺大規模容錯量子計算機——Starling。這項雄心勃勃的舉措標志著量子計算技術的一個重要里程碑。
Starling量子計算機采用了前沿的模塊化架構設計,其性能參數尤為引人注目。具體而言,它將配備200個邏輯量子位,并具備連續執行1億次容錯量子操作的能力,這一數據相較于當前市面上的設備,據IBM聲稱,提升了整整2萬倍。為了表征其龐大的計算狀態,Starling所需的存儲量將超過全球所有最強大超級計算機聯合內存的總和,達到驚人的10^48量級。
IBM量子計算部門的副總裁杰伊·甘貝塔對此表示:“我們已經成功破解了量子糾錯的密碼,成功實現了從科學研究到工程實踐的跨越。”Starling的技術核心在于一系列突破性進展,包括qLDPC糾錯碼的應用,該技術顯著減少了物理量子位的開銷,僅需12個物理量子位即可支撐一個邏輯量子位,效率與亞馬遜的Ocelot方案不相上下。實時解碼技術的引入,通過FPGA芯片即時診斷計算中的錯誤,進一步增強了系統的穩定性。而模塊化架構則避免了構建超大規模的單一芯片,通過創新的“L型耦合器”連接各個模塊,提高了系統的靈活性和可擴展性。
IBM為Starling量子計算機的發展制定了詳細的三階段計劃。首先,在2025年,將推出Loon芯片,用于驗證qLDPC架構的組件。緊接著,2026年將構建Kookaburra模塊,該模塊將首次實現量子信息的存儲與處理功能。最后,在2027年,通過耦合器將兩個Kookaburra模塊連接起來,形成更為復雜的Cockatoo系統,為Starling的最終面世奠定堅實基礎。