حققت IBM إنجازاً هاماً في الحوسبة الكمومية: نجحت في ربط وتبريد وحدتين منخفضتي الحرارة وتهدف إلى إطلاق أول كمبيوتر كمومي مُتحمّل للأخطاء في العالم بحلول عام 2029.

أفاد تطبيق Jinse Finance بأنه في يوم الأربعاء، أعلنت IBM (IBM.US) أنها نجحت في ربط وحدتين منخفضتي الحرارة وتبريدهما إلى بيئة تشغيل واحدة، وأكملت الاختبارات الأولية. وذكرت الشركة أن هذا الهيكل المعياري يهدف إلى التوسع ليصبح نظامًا مشتركًا فائق الانخفاض في الحرارة يمكنه ربط مئات شرائح الحوسبة الكمومية، ويُعد خطوة أساسية في طريق إطلاق IBM Quantum Starling في عام 2029. وتتوقع IBM أن يصبح Quantum Starling أول حاسوب كمومي مقاوم للأخطاء في العالم، حيث يدمج بين التقدم في تصحيح الأخطاء، وتصميم المعالجات، وفك الشيفرة، وهندسة الأنظمة.

وأوضحت IBM أن وحدتي التشغيل الأوليين بلغ ارتفاعهما مجتمعين أكثر من 8 أقدام، وعرضهما يزيد عن 8 أقدام. وأظهرت الاختبارات الأولية أن هاتين الوحدتين يمكن تبريدهما معًا إلى 4 كلفن، أي درجة حرارة الهيليوم السائل، في أقل من خمسة أيام، والوصول إلى أقل من 15 ميللي كلفن بعد ذلك بوقت قصير.

وبالمقارنة مع أنظمة الحوسبة الكمومية من IBM الأكثر استخدامًا حاليًا، يوفر الغلاف الفراغي لكل وحدة مساحة أسلاك داخلية أكبر حتى 12 ضعفًا. وأشارت IBM إلى أن ذلك يدعم المزيد من التوصيلات بين الرقاقات داخل الوحدة الواحدة وبين الوحدات المختلفة، مما يوفر أساسًا ماديًا لحوسبة كمومية أوسع نطاقًا.

الهيكلية الجديدة وتقنية L-coupler للربط

يتيح التصميم الجديد على شكل صندوق الذي اعتمدته IBM هذا العام ترتيب الوحدات بشكل متقارب، والاستفادة من مساحة الأسلاك الأكبر، وربط معالجات الحوسبة الكمومية مباشرة باستخدام تقنية IBM “L-coupler”. يتم استخدام L-coupler لربط شرائح الحوسبة الكمومية المختلفة، ما يتيح لها مشاركة المعلومات والتواصل والتعاون كجزء من حاسوب كمومي أوسع.

وبحسب خارطة طريق الحوسبة الكمومية من IBM، تخطط الشركة بحلول عام 2027 لاستخدام L-coupler لربط عدة معالجات لتشكيل حاسوب كمومي أكبر يحوي ما لا يقل عن 1000 بت كمومي قابل للبرمجة. ويقصد بالبت الكمومي القابل للبرمجة أنه يمكن استخدامه مباشرة في تنفيذ العمليات الحسابية. ولتحقيق هذا الهدف، تخطط IBM لتثبيت معالج IBM Quantum Nighthawk في وحدات التبريد منخفضة الحرارة في وقت لاحق من هذا العام لتوسيع اختبارات الأداء التشغيلي. وبمجرد تسليم Quantum Starling، تهدف الشركة إلى أن تستوعب كل وحدة منخفضة الحرارة عدة آلاف من البتات الكمومية.

وكانت IBM قد كشفت العام الماضي عن خطة Starling وأدخلت رموز تصحيح الأخطاء الجديدة والتي تقلل بشكل كبير من الموارد الفيزيائية المطلوبة لتحقيق مقاومة الأخطاء. ومنذ ذلك الحين، عرضت الشركة المكونات الرئيسية للأجهزة، وأحرزت تقدمًا في فك تشفير تصحيح الأخطاء بكفاءة عالية.

وقال مدير معهد IBM للأبحاث وزميل الشركة Jay Gambetta: “إيصال حاسوب كمومي مقاوم للأخطاء لمختلف القطاعات يعتمد على عدة تطورات جوهرية. إن نجاح ربط وتشغيل هذه الوحدات منخفضة الحرارة يمثل خطوة مهمة نحو هذا الاتجاه، وسيسرّع من تقدمنا جنبًا إلى جنب مع الابتكار المستمر في أجهزة وبرمجيات وخوارزميات الحوسبة الكمومية.”

وأضافت IBM أن الوحدات منخفضة الحرارة الجديدة القابلة للتوسعة من المتوقع أن تعزز وتيرة الابتكار بشكل أسرع؛ إذ تم دمج ثلاثة مكونات رئيسية من بيئة IBM Quantum System Two في البنية الجديدة، في حين يسمح التصميم المحدّث بأن يُختبر ويُحسَّن كل جزء منها بشكل مستقل ويتم إجراء تحسينات عليه بسرعة.

من ناحية السوق، ارتفع سهم IBM بنحو 2% في ختام تداولات الأربعاء. وترى الشركة أن توريد وحدات الحوسبة الكمومية منخفضة الحرارة هذه يبرهن مجددًا على أنها تتقدم بصورة منظمة وفق خارطة طريق الحوسبة الكمومية، وقد عالجت أحد العقبات الرئيسة لتسريع الانتقال نحو الحوسبة الكمومية المقاومة للأخطاء.