IBM正式揭示未来量子运算的发展计划,预计于2029年在美国纽约州普基普西(Poughkeepsie)推出全球首台具大规模容错能力的量子计算机——IBM Quantum Starling(代号:椋鸟)。根据官方说法,这部量子系统的运算性能将是现有量子计算机的2万倍,所需的内存甚至超过1048台如今最强超级计算机的总和。
IBM董事长暨首席执行官Arvind Krishna表示,IBM正站在量子科技发展的最前线,目标是打造具商业价值的实用型容错量子计算机,进一步解决现实世界的复杂难题。
Quantum Starling将具备200个逻辑量子比特,可执行1亿次量子运算,为下一代系统Quantum Blue Jay(蓝㭴鸟)奠定基础,后者目标是提升至2,000个逻辑量子比特、10亿次运算。这些逻辑量子比特由多个物理量子比特组成,并通过错误校正机制协同运行,以维持资讯稳定性。
为实现这项突破,IBM提出一系列技术架构与条件,包括模块化设计、即时错误解码、通用指令执行等六大核心特性,并通过新发布的两篇技术论文说明其方法与可行性。
IBM采用称为量子低密度同位(qLDPC)的新型改错码,有效减少实体量子比特的需求量,预估比传统方法节省约90%的资源开销。此外,第二篇论文则提出如何利用传统计算资源来即时调试与校正,提升系统稳定性。
为实践这套量子架构,IBM预计在未来几年陆续推出三款新处理器:
Quantum Loon(潜鸟)(2025):测试qLDPC架构组件。
Quantum Kookaburra(笑翠鸟)(2026):首款模块化量子处理器,集成存储与运算功能。
Quantum Cockatoo(凤头鹦鹉)(2027):连接多个模块,避免打造单一超大型芯片。
这些处理器将是Quantum Starling完整实现的前哨战,象征IBM在量子时代的技术野心与落地路径。