IBM在其年度量子峰會上宣布了一系列技術進展，包括擁有1121個超導量子位的Condor QPU、一款較小的 133 量子位處理器IBM Quantum Heron，經(jīng)過優(yōu)化，可與多個 QPU 組合成更大的量子系統(tǒng)，可提供迄今為止IBM最高的性能指標和最低的錯誤率，以及推出“IBM量子系統(tǒng)二號（IBM Quantum System Two）”，這是該公司第一臺模塊化量子計算機，使用3個Heron處理器運行，該公司展示了一種新方法，將機器內(nèi)部的處理器連接在一起，然后將機器連接在一起，以形成模塊化系統(tǒng)，當與新的糾錯代碼相結合時，有望在2033年生產(chǎn)出引人注目的量子機器。據(jù)介紹，第一個 System Two 已在 IBM 的約克敦高地工廠啟動并運行。

IBM 還將宣布計劃于 2 月份推出 Qiskit 1.0，并結合生成式 AI 功能以使其更易于使用。它將分享擴展的 10 年量子路線圖，尤其重要的是，以去年春天使用其 127 量子位 Eagle 處理器發(fā)布的工作為標志，IBM 將宣布通過改進的錯誤緩解和糾正技術，量子實用時代的（早期）開始成為可能。

采用新架構的133量子位處理器“IBM Quantum Heron”

據(jù)介紹，Heron是IBM花了四年時間開發(fā)的新型量子位處理器。硬件、理論和軟件技術方面的突破性進步顯著提高了門操作的質(zhì)量，與之前的 IBM Quantum Eagle 相比，錯誤減少率提高了 5 倍。

這增加了可行量子電路的尺寸并擴展了量子計算的可能性。

IBM認為使用較小的 QPU 構建更大的系統(tǒng)的模塊化是未來的關鍵。

Steffen 表示：“Heron是為模塊化和規(guī)模化而設計的，我們最終得到了一個可實現(xiàn)這一點的可調(diào)耦合器架構。該設計將為我們提供核心組件，以繼續(xù)提高每個后續(xù)處理器中的數(shù)據(jù)操作質(zhì)量。最終，我們計劃將多個 Heron 芯片與量子通信連接在一起，以提高計算能力。”

Steffen 表示，IBM 計劃明年開始在其全球公用事業(yè)規(guī)模系統(tǒng)中提供 Heron。

擁有1121個超導量子位的Condor處理器

IBM還推出了名為Condor的處理器，擁有1121個超導量子位。多年來，IBM一直遵循量子計算路線圖，每年將量子比特數(shù)量增加約一倍。但該公司表示，現(xiàn)在將轉(zhuǎn)變方向，專注于使其機器更能防止錯誤，而不是變得更大。

據(jù)介紹，所有量子位都在單個芯片上產(chǎn)生，并且量子位密度進一步增加了 50%。

被稱為IBM下一代量子計算系統(tǒng)架構基礎的“IBM量子系統(tǒng)二號”

據(jù)介紹，“IBM量子系統(tǒng)二號”（ IBM Quantum System Two）基礎架構的引入也是IBM朝著能夠擴展競爭性模塊化系統(tǒng)邁出的重要一步。

它將可擴展的低溫基礎設施和經(jīng)典的運行時服務器與模塊化量子位控制電子設備相結合。該架構結合了量子通信和計算，輔以經(jīng)典計算資源，并利用中間件層適當集成量子和經(jīng)典工作流程。

Steffen 表示：“IBM Quantum System Two 是 IBM 下一代量子計算系統(tǒng)架構的基礎，該架構結合了可擴展的低溫基礎設施、模塊化控制量子位控制電子設備和可擴展的經(jīng)典運行時服務器，定義了我們實現(xiàn)以量子為中心的超級計算愿景的核心要素。IBM 的量子系統(tǒng)二號將使下一代量子處理器具有完全可擴展和模塊化的核心基礎設施，能夠運行比以往更長、更深的量子電路。”

IBM公布10年量子路線圖

基于量子硬件、理論和軟件方面的突破，IBM將其量子開發(fā)路線圖延長至2033年，并提出新的目標：到2033年，以量子為中心的超級計算機將包括1000個邏輯量子比特，全面釋放量子計算的能量。作為路線圖的一部分，IBM計劃讓“IBM量子系統(tǒng)二號”也容納其未來幾代的量子處理器。此外，這些未來的處理器旨在逐步提高可以運行的操作質(zhì)量，以顯著擴展其能夠處理的工作負載的復雜性和規(guī)模。

IBM 院士兼 IBM Quantum 副總裁 Jay Gambetta 指出：“路線圖實際上將分為兩部分。頂部就是我們所說的開發(fā)路線圖，底部稱為創(chuàng)新路線圖。未來五年，我們希望將質(zhì)量提高五倍，并真正突破使用量子計算作為推進科學的工具所能完成的極限。然后在 2029 年會發(fā)生一個大的飛躍，我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)一個系統(tǒng)，我們稱之為 Starling，能夠在 200 個量子比特上運行 1 億個門。”

以下是 IBM 提供的一些亮點：

東京大學、阿貢國家實驗室、Fundacion Ikerbasque、Qedma、Algorithmiq、華盛頓大學、科隆大學、Q-CTRL 展示了探索公用事業(yè)規(guī)模量子計算能力的新研究。

“IBM Quantum Heron”作為 IBM 全球性能最強的量子處理器發(fā)布，其全新架構的錯誤減少率比“IBM Quantum Eagle”提高了五倍。

IBM 量子系統(tǒng)二號開始使用三個 IBM Heron 處理器運行，旨在將以量子為中心的超級計算變?yōu)楝F(xiàn)實。

IBM 未來十年量子開發(fā)路線圖的擴展優(yōu)先考慮門操作的改進，以提高質(zhì)量以實現(xiàn)先進的糾錯系統(tǒng)。

Qiskit 1.0 發(fā)布。IBM 表示，它是“世界上使用最廣泛的開源量子編程軟件”，其新功能可幫助計算科學家輕松、快速地執(zhí)行量子電路。

IBM 將展示生成式 AI 模型，該模型能夠使用watsonX自動執(zhí)行量子代碼開發(fā)并優(yōu)化量子電路。