انتشار نقشه راه جدید شرکت IBM

عنوان خبر: انتشار نقشه راه جدید شرکت IBM
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی

تاریخ انتشار خبر: 10ژوئن 2025
لینک خبر: ibm.com

چکیده:

روز گذشته، شرکت IBM نقشه راه جدید خود را معرفی کرده و در آن از برنامه‌ی خود برای ساخت نخستین رایانه‌ی کوانتومی مقیاس‌پذیر و‌ مقاوم در برابر خطا در جهان با نام Starling تا سال ۲۰۲۹ خبر داده است. این سیستم از ۲۰۰ کیوبیت منطقی برای اجرای ۱۰۰ میلیون عملیات کوانتومی استفاده خواهد کرد و پایه‌ای برای پلتفرم بعدی به نام Blue Jay با ۲٬۰۰۰ کیوبیت منطقی و ۱ میلیارد عملیات خواهد بود. این معماری از کدهای تصحیح خطای qLDPC بهره می‌برد که نیاز به کیوبیت‌های فیزیکی را تا ۹۰٪ کاهش داده و تحقق رایانش کوانتومی مقیاس‌پذیر را ممکن میسازد. Starling در مرکز داده‌ی کوانتومی جدید IBM در نیویورک مستقر خواهد شد و پیش‌بینی می‌شود ۲۰٬۰۰۰ برابر قدرتمندتر از سیستم‌های فعلی باشد. نقشه‌ی راه IBM شامل پردازنده‌های مدولار جدیدی چون Loon (۲۰۲۵)، Kookaburra (۲۰۲۶) و Cockatoo (۲۰۲۷) است که گام‌به‌گام فناوری‌های کلیدی برای ساخت سامانه‌های کوانتومی مقاوم و مقیاس‌پذیر را پیاده‌سازی خواهند کرد.

شرح کامل خبر:

روز گذشته، شرکت IBM رسماً برنامه‌ی خود را برای ساخت نخستین رایانه‌ی کوانتومی مقاوم در برابر خطا و مقیاس‌پذیر در جهان با نام استارلینگ (IBM Quantum Starling) رونمایی کرده و سال ۲۰۲۹ را به عنوان سال تحویل این سیستم هدف‌گذاری کرده است. این اعلام، نقطه‌ی عطف مهمی در گذار از دستگاه‌های کوانتومی با مقیاس متوسط نویز (NISQ) به سوی سامانه‌هایی است که می‌توانند الگوریتم‌های پیچیده‌ی کوانتومی را با قابلیت اطمینان و در مقیاس اجرا کنند.

استارلینگ قرار است دارای ۲۰۰ کیوبیت منطقی باشد که توانایی اجرای ۱۰۰ میلیون عملیات کوانتومی را دارد و پایه‌ای برای سیستم آینده‌ به نام IBM Quantum Blue Jay خواهد بود که تا ۲٬۰۰۰ کیوبیت منطقی و ۱ میلیارد عملیات را در مقیاس بزرگ انجام خواهد داد.

این سیستم در مرکز داده‌ی کوانتومی جدید IBM در Poughkeepsie، نیویورک ساخته خواهد شد و انتظار می‌رود از لحاظ توان عملیاتی کوانتومی، ۲۰٬۰۰۰ برابر قدرتمندتر از سامانه‌های کوانتومی فعلی باشد. برای شبیه‌سازی فضای حالت کوانتومی استارلینگ به حافظه‌ای معادل بیش از 48^10 از قدرتمندترین ابررایانه‌های کلاسیک جهان نیاز است که که نشان‌دهنده‌ی توان عظیم محاسباتی آن است.

عامل کلیدی این جهش، استفاده‌ی IBM از کدهای qLDPC یا همان quantum Low-Density Parity-Check است. برخلاف کدهای سنتی که برای ساخت یک کیوبیت منطقی به خوشه‌های بزرگی از کیوبیت‌های فیزیکی نیاز دارند (و مقیاس‌پذیری را دشوار می‌کنند)، qLDPC حدود ۹۰٪ کاهش در سربار کیوبیت فیزیکی را ارائه می‌دهد و امکان ساخت کیوبیت‌های منطقی با منابع بسیار کمتر، در حالی که آستانه‌ی تحمل خطا حفظ می‌شود، فراهم می‌آورد.

این شرکت در کنار نقشه‌ی راه جدید، دو مقاله‌ی فنی نیز منتشر کرده است:

1. مقاله‌ی اول نشان می‌دهد که چگونه کدهای qLDPC امکان اجرای مدارهای کوانتومی مقیاس‌پذیر را فراهم می‌کنند، با پردازش مؤثر دستورات کوانتومی و کاهش چشمگیر نیاز به کیوبیت‌های فیزیکی. این مقاله بر اساس مقاله‌ی Nature سال ۲۰۲۳ آی‌بی‌ام نوشته شده که qLDPC را به‌عنوان مسیری عملی برای معماری‌های مقاوم در برابر خطا معرفی کرد.
2. مقاله‌ی دوم روشی برای رمزگشایی خطا به‌صورت آنی با استفاده از محاسبات کلاسیک رایج ارائه می‌دهد، که امکان تشخیص و تصحیح خطاهای کیوبیت در حین محاسبه را فراهم می‌سازد—قابلیتی حیاتی برای مقاومت در برابر خطا.

طبق نقشه راه این شرکنت، مسیر منتهی به استارلینگ تا سال 2029 از طریق سامانه‌هایی با پیچیدگی فزاینده دنبال می‌شود:

• IBM Quantum Loon (سال ۲۰۲۵): اجزای ضروری برای qLDPC، مانند “C-coupler”ها برای اتصال دوربرد بین کیوبیت‌ها روی یک تراشه را آزمایش خواهد کرد.
• IBM Quantum Kookaburra (سال ۲۰۲۶): نخستین پردازنده کوانتومی ماژولار که حافظه کوانتومی و عملیات منطقی را ترکیب می‌کند و پایه و اساس سیستم‌های مقیاس‌پذیر را تشکیل می‌دهد.
• IBM Quantum Cockatoo (سال ۲۰۲۷): نشان خواهد داد که چگونه می‌توان دو ماژول Kookaburra را از طریق “L-coupler”ها درهم‌تنیده کرد تا تراشه‌های کوانتومی را به‌صورت شبکه‌ای به‌هم متصل کرد، بدون نیاز به طراحی تراشه‌های عظیم.

این پردازنده‌ها به‌طور مشترک چالش‌های مهندسی حیاتی را برطرف کرده و هر عنصر لازم برای ساخت معماری کوانتومی مقاوم را به نمایش خواهند گذاشت: کاهش خطا، اجرای دستورهای منطقی، فیدبک آنی، مقیاس‌پذیری مدولار، و کارایی در مصرف منابع.

IBM تأکید می‌کند که معماری جدید آن نه تنها قادر به اجرای برنامه‌های کوانتومی مستقل خواهد بود، بلکه توان اجرای محاسبات طولانی‌مدت برای کاربردهای واقعی مانند کشف دارو، شبیه‌سازی مواد، بهینه‌سازی، و رمزنگاری را خواهد داشت. گذار از نمایش‌های محدود “برتری کوانتومی” به محاسبات کوانتومی قابل اعتماد در مقیاس صنعتی، می‌تواند عصری جدید از توانمندی‌های فناورانه در صنایع مختلف رقم بزند.

این اعلام IBM را در موقعیتی پیشرو در رقابت جهانی کوانتومی قرار داده و نخستین نقشه‌ی راه معتبر و دقیق برای ساخت سیستم‌های کوانتومی مقاوم در برابر خطا را در مقیاس وسیع را ارائه می‌دهد—یک گام بزرگ به‌سوی تحقق رایانش کوانتومی صنعتی.

منابع:

[1] https://thequantuminsider.com/2025/06/10/ibm-offers-roadmap-toward-large-scale-fault-tolerant-quantum-computer-at-new-ibm-quantum-data-center/

[2] https://www.ibm.com/quantum/technology#roadmap

[3] https://arxiv.org/abs/2506.03094

[4] https://arxiv.org/abs/2506.01779

دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.