تتوقع شركة IBM تحقيق ميزة الحوسبة الكمومية في عام 2026 مع طرح شريحة Nighthawk للمستخدمين هذا العام

أعلنت شركة IBM خلال مؤتمر مطوري الكم لعام 2025 يوم الأربعاء أنها تتوقع الوصول إلى ميزة الكم بحلول عام 2026، بينما تستهدف الحوسبة الكمومية المتسامحة مع الأخطاء على نطاق واسع بحلول عام 2029.

أكدت الشركة أن معالجها "نايت هوك"، وهو شريحة ذات ترقيات معمارية كبيرة، سيبدأ في الوصول إلى المستخدمين هذا العام.

قال جاي جامبيتا، مدير قسم الأبحاث في شركة IBM والحائز على لقب زميل IBM: "نعتقد أن IBM هي الشركة الوحيدة المؤهلة لابتكار وتطوير برمجيات وأجهزة وتقنيات تصنيع وتصحيح الأخطاء الكمومية بسرعة، بهدف إطلاق تطبيقات ثورية". وأضاف جاي أن الشركة تعلن اليوم عن عدة مراحل مهمة في خطتها الاستراتيجية.

تم الكشف مؤخرًا عن معالج نايت هوك، باعتباره أحدث معالجات شركة آي بي إم وأكثرها تطورًا حتى الآن، وهو مزود بـ 120 كيوبت ويستخدم 218 موصلًا قابلًا للضبط لربط كل كيوبت بأقرب أربعة كيوبتات إليه. ويمثل هذا زيادة بنسبة 20% في عدد الموصلات مقارنةً بمعالج هيرون، وفقًا لبيان صحفي رسمي صادر عن شركة آي بي إم.

يسمح الإعداد الجديد للباحثين بتشغيل دوائر أكثر تعقيدًا بنسبة 30٪ مع الحفاظ على معدلات الخطأ منخفضة، وهو شرط أساسي لتنفيذ ما يصل إلى 5000 بوابة ثنائية الكيوبت في مهمة واحدة.

تستهدف شركة IBM إنتاج 15000 بوابة ثنائية الكيوبت بحلول عام 2028

ستبدأ عمليات تسليم معالج نايت هوك قبل نهاية عام 2025. لكن هذه الشريحة ليست سوى البداية، إذ تخطط شركة آي بي إم لرفع مستوى الأداء إلى آفاق أوسع. وبحلول نهاية عام 2026، تتوقع الشركة زيادة الطاقة الإنتاجية إلى 7500 بوابة، ثم إلى 10000 بوابة في عام 2027، و15000 بوابة في عام 2028.

ستدمج تلك الإصدارات المستقبلية أكثر من 1000 كيوبت متصل باستخدام موصلات طويلة المدى، وهو نظام تم اختباره العام الماضي على معالجات تجريبية داخلية.

بينما تعمل شركة IBM على بناء هذه البنية التحتية، فإنها تسعى جاهدة لتحقيق التحقق من صحة البيانات من خلال المجتمع. وقد أطلقت أداة tracميزة الحوسبة الكمومية، تم تطويرها بمساعدة Algorithmiq ومعهد Flatiron وBlueQubit، لقياس التقدم والتحقق منه في الوقت الفعلي.

يتضمن جهاز tracبالفعل ثلاث تجارب لاختبار الميزة الكمومية في التقدير القابل للملاحظة، والخوارزميات المتغيرة، والمشاكل classicالقابلة للتحقق.

قالت سابرينا مانسكالكو، الرئيسة التنفيذية والمؤسسة المشاركة لشركة Algorithmiq: "يستكشف النموذج الذي صممناه أنظمة معقدة للغاية لدرجة أنها تتحدى جميع أساليب الذكاء الاصطناعي classicالحديثة التي تم اختبارها حتى الآن"

وقالت إن النتائج الأولية تبدو واعدة، حيث أكد معهد فلاتيرون أن النتائج يصعب محاكاتها على أنظمة الذكاء الاصطناعي classic.

وأضاف هايك تيبانيان، المؤسس المشارك والمدير التقني لشركة BlueQubit، أن فريقه يركز على tracأحمال العمل الكمومية حيث بدأت أجهزة الذكاء الاصطناعي classicبالفعل في التخلف عن الركب.

وقال: "من خلال عملنا حول الدوائر ذات الذروة، نحن متحمسون للمساعدة في إضفاء الطابع الرسمي على الحالات التي بدأت فيها أجهزة الكمبيوتر الكمومية تتفوق على أجهزة الكمبيوتر classicبأضعاف مضاعفة".

يعزز Qiskit التحكم في الأخطاء باستخدام واجهة برمجة التطبيقات C والدوائر الديناميكية

ولدعم هذا التوجه، تعمل شركة IBM على تطوير برمجياتها. يدعم برنامج Qiskit الآن إمكانيات الدوائر الديناميكية التي تزيد من دقة الإخراج بنسبة 24% في العمليات التي تتضمن أكثر من 100 كيوبت.

كما يدعم الآن نموذج تنفيذ جديد باستخدام واجهة برمجة تطبيقات C، مما يسمح للمطورين بالتكامل مع بيئات الحوسبة عالية الأداء واستخدامها لتقليل تكاليف تصحيح الأخطاء بأكثر من 100 مرة.

كما تقوم شركة IBM بإصدار واجهة C++ لـ Qiskit حتى يتمكن المستخدمون من تشغيل أحمال العمل الكمومية داخل أنظمة الحوسبة عالية الأداء الحالية.

أعلنت الشركة أنه بحلول عام 2027، ستضيف حزمة Qiskit مكتبات حسابية تركز على التعلم الآلي والتحسين. وستساعد هذه الأدوات في معالجة مسائل الفيزياء والكيمياء، مثل المعادلات التفاضلية ومحاكاة الهاميلتوني.

كما كشفت الشركة أنها تعمل بنشاط على تطوير الحوسبة الكمومية المقاومة للأخطاء على tracمتوازٍ. ويشمل معالجها الجديد "لون"، الذي تم الإعلان عنه أيضًا خلال الحدث، جميع المكونات اللازمة لإثبات كفاءة تصحيح الأخطاء الكمومية وقابليتها للتوسع.

يتضمن ذلك توجيهًا متعدد الطبقات يربط الكيوبتات عبر مسافات أطول باستخدام "موصلات c"، ويتيح إعادة ضبط الكيوبتات بين العمليات على نفس الشريحة.

وعلاوة على ذلك، أكدت شركة IBM أنها باتت قادرة على فك تشفير الأخطاء الكمومية في أقل من 480 نانوثانية باستخدام رموز qLDPC، وذلك بالعمل كلياً على أجهزة الذكاء الاصطناعي classic. وقد تحقق هذا الإنجاز الهندسي قبل عام كامل من الموعد المحدد.

إلى جانب Loon، فإنها تضع الأساس لتوسيع نطاق qLDPC عبر أنظمة الكيوبت فائقة التوصيل السريعة وعالية الدقة، وهي نفس الكيوبتات المستخدمة في جميع أجهزة IBM.

انتقل إنتاج رقائق المعالجات الكمومية لشركة IBM الآن إلى منشأة تصنيع بقياس 300 مم في مجمع ألباني نانو تيك في نيويورك. يتيح هذا التحول تسريع عملية تطوير الرقائق وزيادة تعقيدها.

وقالت شركة IBM إنها قلصت بالفعل وقت التطوير إلى النصف وزادت من تعقيد رقائقها الكمومية عشرة أضعاف باستخدام المعدات الجديدة.

كما أصبح الآن قادراً على استكشاف تصميمات معالجات متعددة في وقت واحد، مما يساعد على دفع منصتي Nighthawk و Loon إلى الأمام في آن واحد، وفقًا للبيان الصحفي.