IBM lança computadores quânticos modulares com processadores Heron e Condor
Durante seu recente Quantum Summit, a IBM revelou uma série de desenvolvimentos inovadores que mostram os recursos de ponta da tecnologia de computação quântica. Entre esses destaques estavam a introdução do Heron, uma intrigante unidade modular de processamento quântico projetada para integração perfeita com outros componentes; bem como o impressionante Condor, ostentando uma capacidade colossal de 1.121 qubit. Além disso, o Quantum System Two da IBM destacou-se pelo seu design modular excepcional. Além disso, a empresa expandiu a sua visão para além do futuro imediato, estendendo o seu roteiro até 2033, estabelecendo metas ambiciosas para a excelência operacional e reduções significativas de erros.
IBM Heron: o primeiro processador quântico modular da IBM
Embora o volume quântico associado ao Heron seja realmente impressionante, ele não marca necessariamente um grande avanço quando se considera apenas a quantidade de qubits à sua disposição. Em comparação com o Eagle, que fornecia acesso a 127 qubits, o Heron aumenta ligeiramente esse número para 133. No entanto, esse aprimoramento aparentemente menor desmente alterações substanciais encontradas em outras partes da arquitetura do sistema. Uma dessas transformações reside no elevado calibre dos próprios qubits, fabricados através de uma abordagem de fabricação inovadora. Como resultado, a IBM projetou um aumento de desempenho para o Heron variando de três a cinco vezes, atribuído tanto à melhoria da qualidade dos qubits quanto à redução das taxas de erro durante a operação.
O design inovador do Heron transcende seu antecessor ao ser projetado como um módulo intercambiável, permitindo integração e colaboração perfeitas com outros processadores. Esta abordagem é paralela à funcionalidade observada nos processadores multi-core tradicionais, embora com uma distinção crucial – enquanto os módulos de processador clássicos operam de forma independente, os módulos quânticos exibem um comportamento unificado, funcionando coletivamente como uma única unidade.
A interação entre vários módulos Heron segue uma abordagem convencional, assim os dados são inicialmente transmitidos em um formato clássico antes de serem convertidos para um estado quântico e posteriormente reconvertidos de volta à sua forma clássica original. Embora este método represente uma incursão inicial na arquitetura baseada em módulos de processadores quânticos, ele permanece restrito devido à dependência de intermediários clássicos.
IBM Condor ultrapassa o limite de 1.000 qubits
O primeiro processador quântico da IBM que ultrapassou a barreira dos 1.000 qubits foi batizado como Condor, incorporando impressionantes 1.121 qubits. Isto representa um avanço substancial quando comparado com seu antecessor Osprey, lançado no ano passado e compreendendo 433 qubits, apresentando um louvável aumento de 50% na densidade. No entanto, ao contrário dos dispositivos convencionais, um aumento nos qubits pode resultar numa diminuição do desempenho, devido ao aumento da complexidade envolvida na gestão de qubits densamente compactados no circuito integrado.
A IBM enfatizou a quantidade significativa de cabeamento necessária para gerenciar um número tão extenso de qubits, que excede uma milha de comprimento e está situado dentro do refrigerador criogênico.
IBM Quantum System Two: a nova base para evoluções futuras
A IBM orgulhosamente revelou a instalação inaugural de seu tão aguardado computador quântico System Two no início desta semana, marcando o fruto de anos de planejamento e desenvolvimento meticulosos. O dispositivo de última geração possui um tamanho impressionante de 6,7 metros de largura e 3,6 metros de altura, apresentando todos os componentes necessários para manter as temperaturas do processador em níveis próximos do zero absoluto, o que é crucial para um desempenho ideal.
O design do sistema leva em consideração sua natureza modular e capacidade de incorporar vários componentes do processador quântico, permitindo assim o crescimento potencial e a integração de unidades adicionais do Sistema Dois no futuro.
Um olhar para o futuro: os planos da IBM até 2033
Em linha com a sua visão de crescimento futuro, a IBM projectou os seus planos de investigação e desenvolvimento para tecnologias futuras até ao ano 2033. Estas aspirações visam alcançar marcos substanciais até à viragem da década. No próximo ano, a IBM espera atingir a meta de processar 5.000 operações lógicas usando apenas três módulos Heron, cada um contendo 399 qubits. Posteriormente, a empresa planeja utilizar sete módulos Flamingo em 2021, com 156 qubits por unidade e uma rede quântica interconectada, resultando em uma capacidade coletiva de 1.092 qubits. Os anos subsequentes testemunharão um progresso contínuo rumo a níveis de desempenho mais elevados; com 7.500 portas lógicas previstas para 2026
Em 2029, a IBM testemunhará um avanço significativo com seu processador Starling, com lançamento previsto para 2028. Este chip modular apresenta uma meta ambiciosa de atingir 100 milhões de portas lógicas e 200 qubits, utilizando tecnologia de correção de erros. Embora existam métodos atuais para minimizar erros, a retificação completa permanece inatingível. No entanto, com Starling, a incorporação de qubits lógicos com correção de erros abre caminho para a execução de programas e aplicativos do mundo real mais extensos do que nunca.
Até o ano de 2033, prevê-se que a IBM terá alcançado um marco de computação quântica de 2.000 qubits com medidas eficazes de correção de erros e uma capacidade impressionante de um bilhão de portas lógicas, utilizando seu inovador processador Blue Jay, que recebeu o nome do processador inteligente e espécies engenhosas de pássaros de gaio azul.
Em essência, a IBM prevê uma solução para o desafio mais significativo enfrentado atualmente pela indústria – a ausência de técnicas eficientes de mitigação de erros. Embora o número de qubits físicos em sistemas quânticos tenha crescido substancialmente, isto continua a ser um impedimento à sua utilização generalizada para fins práticos. Consequentemente, os esforços da IBM para resolver esta questão são considerados cruciais para o futuro desenvolvimento e adoção da tecnologia de computação quântica.
Qiskit chega na versão 1.0, e AI chega também
O advento da computação quântica transcende o mero hardware, como evidenciado pelo lançamento da versão 1.0 do Qiskit pela IBM – uma plataforma de aplicativos projetada para criar software compatível com hardware quântico. Distinguindo-se de seus antecessores, o Qiskit 1.0 apresenta melhorias notáveis em termos de montagem de circuitos, velocidade de compilação e gerenciamento de memória. Notavelmente, a IBM afirma que o Qiskit 1.0 apresenta desempenho superior ao traduzir código em circuitos quânticos em comparação com ofertas alternativas disponíveis no mercado.
Além disso, a corporação revelou planos para fornecer acesso aos serviços WatsonX, a fim de ajudar os desenvolvedores na elaboração de código de forma mais eficiente, semelhante à funcionalidade encontrada em ferramentas como GitHub Copilot. Por outro lado, a tecnologia de inteligência artificial desempenhará um papel no aumento da eficiência do código criado, empregando modelos heurísticos, proporcionando, em última análise, resultados superiores para aqueles que utilizam o Qiskit Premium.
Em essência, prevê-se que o próximo período produza considerável intriga no que diz respeito à evolução da computação quântica, atribuível aos avanços substanciais feitos nas tecnologias fundamentais que a sustentam. No entanto, até que ponto as aspirações elevadas da IBM se materializarão em realidade continua a ser incerta.
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