IBM تكشف عن Nighthawk r3 وتستهدف أكثر من 1,000 كيوبت بحلول 2027

أعلنت IBM يوم الأربعاء عن Nighthawk r3، المعالج التالي في سلسلة Nighthawk. وتقول IBM إن الشريحة الجديدة ستنفّذ 10,000 عملية كمية عبر 520 كيوبت قابل للبرمجة — بإجمالي 2,034 كيوبت فعلي — بدقة كافية لمعالجة مسائل أكبر وأكثر تعقيداً. وتخطط IBM لربط شريحتين من Nighthawk r3 في نظام واحد يضم أكثر من 1,000 كيوبت في عام 2027.

وتعتمد الشريحة الجديدة على Nighthawk r2، التي طُرحت في سبتمبر وهي متوفرة اليوم. ويتعامل Nighthawk r2 مع أكثر من 7,500 عملية كمية عبر 120 كيوبت، بسرعة تصل إلى 100,000 قراءة في الثانية. وستحمل Nighthawk r3 عشر وصلات بينية بين الشرائح، تُسمى l-couplers، مصممة لربط المعالجات في أنظمة أكبر.

وقد نفّذ شركاء من بينهم E.ON وAlgorithmiq وQ-CTRL أكثر من 34 مليار دارة كمية على Nighthawk r2، مسجّلين تسريعات تصل إلى 19 مرة مقارنة بمعالجات IBM السابقة. وأفادت E.ON بتسريع قدره 15 مرة في التعلم الآلي الكمي المطبّق على تحسين شبكات الطاقة، في حين قالت IBM إن تسريعاً قدره 12 مرة سمح لها، إلى جانب مختبر Oak Ridge الوطني، بمحاكاة مواد مغناطيسية حقيقية بنتائج متوافقة مع تجارب تبعثر النيوترونات. وتم تنفيذ تجربة موسّعة مع Algorithmiq بسرعة أكبر بثماني مرات من النسخة الأصلية على معالج Heron السابق لـIBM، وأنتجت دارات تقدّر IBM أنها ستحتاج إلى نحو 240 مرة ذاكرة إضافية لتتمكن حواسيب تقليدية من محاكاتها بدقة مماثلة. وتقول IBM أيضاً إنها أثبتت العناصر اللازمة لربط المعالجات ببعضها: فربط شرائح Nighthawk r1 بأربع وصلات l-couplers حقق دقة نقل حالة كمية بنسبة 99.3% بينهما، وهو أقل من هدفها البالغ 99.9%، كما ربطت الشركة بشكل منفصل وحدتين تبريديتين في نظام واحد — بلغ هذا النظام درجة حرارة التشغيل في أقل من خمسة أيام، وبرّد إلى ما دون 15 ميلي كلفن.

وتجمع منصة IBM الكمية الآن بين المعالجات الكمية والحوسبة الفائقة الكلاسيكية في بيئة واحدة مُدارة. وبالتعاون مع RIKEN، تقول IBM إنها نفّذت سير عمل التقطير الكمي القائم على العينات بسرعة أكبر بنحو خمس مرات، بينما تعاملت مع ما يقارب 100 مرة من الحسابات الإضافية مقارنة بدراستها الأصلية، واستخدمت Cleveland Clinic وRIKEN المنصة لمعالجة 608 مليون نموذج لإنشاء نماذج لبنى حيوية بسرعة أكبر بـ33 مرة مقارنة بعدم استخدام الأتمتة. وقال Jay Gambetta، مدير IBM Research وزميل في IBM: “تتوقف فائدة الحوسبة الكمية على إمكانية تقديم نتائج بدقة وسرعة، وكلاهما أساسي.”

لماذا يهم

رهان IBM هو أن ربط عدد كبير من الشرائح الكمية المتواضعة، بدلاً من بناء معالج ضخم واحد، هو الطريق العملي إلى أجهزة كبيرة بما يكفي لمعالجة مسائل لا تستطيع الحواسيب الفائقة التقليدية حلّها — والتسريعات التي يسجّلها الشركاء بالفعل في أعمال حقيقية مثل تحسين شبكات الطاقة ومحاكاة المواد هي الدليل الذي تستند إليه IBM.