โปรเซสเซอร์ควอนตัม "Osprey" ใหม่ของ IBM แสดง 433 คิวบิต ซึ่งเป็นจำนวนสามเท่าของเวอร์ชัน "Eagle" ปี 2021 IBM สัญญาว่าจะเพิ่มพลังให้เกินกว่า 1,000 คิวบิตจากปี 2024 เพื่อพัฒนาระบบหลายหมื่นคิวบิตจากปี 2026 และในที่สุดก็ให้กำเนิด สู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เปลี่ยนแปลงเกมได้จริงหรือ?
-เรามาถึงจุดที่ภารกิจของเรากลายเป็นจุดหมายปลายทางที่สามารถทำได้ไม่ใช่ความฝัน- ประโยคนี้จาก Jay Gambetta หัวหน้าฝ่ายควอนตัมของ IBM สรุปความทะเยอทะยานของบริษัทในด้านนี้ ในขณะที่หลายๆ เสียงยังคงอธิบายอย่างต่อเนื่องมานานหลายปีว่าการประมวลผลประเภทนี้ถึงทางตัน แต่ IBM กำลังเปิดตัวโปรเซสเซอร์ควอนตัมที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในประวัติศาสตร์ ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าของจำนวนคิวบิตของรุ่นก่อนหน้า
อ่านด้วย-วิธีที่ IBM คาดว่าจะเป็นผู้นำในการปฏิวัติสู่ความได้เปรียบด้านควอนตัมภายในปี 2566(มกราคม 2565)
Osprey ตามชื่อเล่น - นกล่าเหยื่อที่เรียกว่า osprey ในภาษาฝรั่งเศส - คือแชมป์คนใหม่ของ IBM ตามที่วางแผนไว้ในแผนงานที่มีการสื่อสารมานานกว่าสองปีแล้ว Osprey จะแสดง 433 คิวบิตบนเคาน์เตอร์ เพียงหนึ่งปีหลังจากประกาศ Eagle และ 127 qubit ของมันIBM รักษาสัญญา (อีกครั้ง)และเปิดตัวชิปที่ทรงพลังยิ่งขึ้นอย่างล้นหลาม ข้อยกเว้นในโลกควอนตัมซึ่งดูเหมือนว่าจะก้าวไปข้างหน้าควบคู่ไปกับ IBM
Osprey มีพลังมากกว่า Eagle กี่เท่า? สมมติว่าตามทฤษฎี แต่ละคิวบิตที่เพิ่มเข้ามาจะเพิ่มพลังของระบบเป็นสองเท่า แม้ว่าคุณจะหยิบเครื่องคิดเลขออกมา แต่ตัวเลขที่คุณได้รับก็เป็นเพียงตัวเลขบ่งชี้เท่านั้น สิ่งนี้ยังคงบอกเราเกี่ยวกับพลังที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่ธรรมดาของสถาปัตยกรรมควอนตัมของ IBM ซึ่งเป็นสิ่งที่แปลไม่ได้”ความสามารถในการขยายขนาด- และเหนือสิ่งอื่นใด พลังนี้ตามคำพูดของ Jay Gambetta จะทำให้ "ทำสิ่งต่าง ๆ (คอนกรีต) ด้วยเครื่องจักรเหล่านี้" ได้ในที่สุด
โปรเซสเซอร์ สายเคเบิลใหม่และตัวควบคุมแห่งอนาคต
หากเราแยกย่อยโปรเซสเซอร์ Osprey ทางกายภาพ เราสามารถพูดได้ว่าเป็นชิป Eagle สามตัวในหนึ่งเดียว ซึ่งเป็นความสำเร็จในตัวเองอยู่แล้ว เนื่องจากการพัวพันของควอนตัมมีน้ำหนักมาก แต่ละคิวบิตที่เพิ่มเข้ามาอาจเป็นสาเหตุของความไม่เสถียรของระบบได้ แต่ห่างไกลจากการเป็นเพียงการขยายขนาดชิปรุ่นก่อนๆ เท่านั้น Osprey ยังได้ประโยชน์จากความก้าวหน้ามากมาย ไม่ว่าจะเป็นการลดและบรรเทาข้อผิดพลาด* การลดความลึกของวงจร หรือแม้แต่การปรับปรุงซอฟต์แวร์จำนวนมาก (สองคุณสมบัติพื้นฐานใหม่สำหรับชุดพัฒนา Quiskit) IBM ได้ทำงานในแนวราบทั้งหมด ซอฟต์แวร์เป็นกุญแจสู่ความสำเร็จของระบบควอนตัมพอๆ กับฮาร์ดแวร์“เราทำงานเกี่ยวกับความเร็ว ระบบควบคุม ควอนตัมเอ็นจิ้น และแม้แต่การคอมไพล์”Oliver Dial นักวิจัยจาก IBM อธิบาย“ด้วยการใช้ประโยชน์จากประสบการณ์ที่ได้รับจาก Eagle เราจึงสามารถก้าวไปข้างหน้าได้อย่างรวดเร็ว และบางครั้งก็คูณความเร็วของโค้ดของเราด้วย 10 »-
ตัวประมวลผล ซอฟต์แวร์ มันดีมาก แต่ไอบีเอ็มก็ทำงานกับองค์ประกอบที่ดูเหมือนเป็นเรื่องเล็กๆ น้อยๆ เช่น... สายเคเบิล เพราะคุณควรรู้ว่าในกรณีของโปรเซสเซอร์ควอนตัมนั้น สถานะของแต่ละคิวบิตจะต้องเป็นที่รู้จักและควบคุม หากเป็นความท้าทายกับ 27 คิวบิตของ Condor แล้ว 433 คิวบิตของ Osprey แสดงถึงความท้าทายที่มีขนาดแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง นี่คือสาเหตุที่ IBM รวมสายเคเบิลควบคุมจำนวนมากไว้ใน "ซุปเปอร์เคเบิล" เส้นเดียว แทนที่จะเป็นเพียงการรวมสายไฟแบบง่ายๆ เช่น สายเคเบิล IDE ของฮาร์ดไดรฟ์เก่าของเรา แต่เป็นเพียงงานช่างทอง ซึ่งเป็นส่วนผสมของเทคโนโลยีขั้นสูงและงานฝีมือที่การวิจัยเท่านั้นที่สามารถผลิตได้ เนื่องจากงานนี้มีความสำคัญพอๆ กับการจัดกลุ่มการเชื่อมต่อทางกายภาพพอๆ กับการแยกการเชื่อมต่อออกเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนสัญญาณระหว่างกัน
อ่านเพิ่มเติม:IBM ใช้เวลา 20 ปีในการปกป้องเราจากภัยคุกคามควอนตัมที่ยังไม่มีอยู่(กรกฎาคม 2565)
ความคืบหน้าอีกประการหนึ่งในขั้นตอนการวิจัยคือการพัฒนาชิปควบคุม “CryoCMOS” ที่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิ 4°K (อย่างไรก็ตามนั่นคือ -269°C อยู่แล้ว) อุณหภูมิที่สูงกว่าไครโอสแตตอย่างมาก ซึ่งมีไมโครเคลวินอยู่ไม่กี่ไมโครองศา (เหนือศูนย์สัมบูรณ์ไม่กี่ไมโครองศา!) แต่ต่ำกว่าอุณหภูมิที่ชิปทั่วไปสามารถทนได้มาก
ประโยชน์ของชิปนี้ซึ่งขณะนี้อยู่ในขั้นตอนต้นแบบคือการลดต้นทุนด้านพลังงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมลงอย่างมาก เพราะระบบปัจจุบันยังขาดอยู่ เราไม่เพียงต้องพึ่งพาระบบทำความเย็น หรือแม้แต่ส่วนประกอบ "คลาสสิก" ที่ควบคุมส่วนควอนตัมเท่านั้น แต่เหนือสิ่งอื่นใด ตัวควบคุม qubit กินไฟ 100 W ต่อตัว ในกรณีของโปรเซสเซอร์อย่าง Osprey นี่หมายถึง 433 คูณ 100 W! คำมั่นสัญญาของชิป CryoCMOS ขนาดเล็กในอนาคตนี้ค่อนข้างงดงามเนื่องจากจะใช้พลังงานเพียง 10 mW ต่อควิบิตเท่านั้น คุณอาจสงสัยว่าเป็นไปได้อย่างไรที่จะเห็นความก้าวหน้าขนาดนี้? ค่อนข้างง่ายเพราะในสาขาคอมพิวเตอร์ควอนตัม ยังมีอีกหลายสิ่งที่ต้องประดิษฐ์และพัฒนา
นอกเหนือจากการวิจัย: การสร้างภาคส่วนทั้งหมด
Aparna Prabhakar รองประธานที่รับผิดชอบด้านความร่วมมือด้านควอนตัมแสดงสถานการณ์นี้อย่างชัดเจน:“คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่ใช่แค่การปฏิวัติทางเทคโนโลยีที่เรียบง่าย แต่เป็นการสร้างอุตสาหกรรมทั้งหมด”- หากคุณไม่เคยสร้างอุตสาหกรรมเช่นเดียวกับเรา งานนี้อาจดูน่ากลัว และมันก็เป็นเช่นนั้น แต่ IBM รู้วิธี“การสร้างอุตสาหกรรมต้องสร้างทักษะ ฝึกนักศึกษา และนักวิจัย”นางสาวประภากร กล่าวต่อ เธอรู้สึกยินดีที่ผู้ใช้มากกว่า 460,000 รายได้ใช้ทรัพยากรการประมวลผลควอนตัมที่ IBM เผยแพร่ทางออนไลน์ตั้งแต่ปี 2559 หรือผลงานวิจัย 1,750 ฉบับที่เผยแพร่โดยบริษัทผ่านทางศูนย์นวัตกรรมควอนตัม 34 แห่งที่มีอยู่ทั่วโลก
ตัวเลขจำนวนมากที่แสดงให้เห็นถึงความพยายามของบริษัทในด้านนี้ แต่นั่นไม่ได้ปิดบังความจริงที่ว่าอนาคตของระบบนิเวศนั้นขึ้นอยู่กับอิฐหนึ่งพันก้อน ตั้งแต่ฟิสิกส์ของวัสดุไปจนถึงการพัฒนาสายเคเบิล รวมถึงชิปทั่วไปหรือชิปที่มีตัวนำยิ่งยวด แต่หากเส้นทางยังอีกยาวไกล IBM ก็มั่นใจและยังมีโรดแมปที่ชัดเจนมาก
IBM System Two เครื่องวัดพลังงานควอนตัมมาตรฐานใหม่
นอกจากจะให้กำเนิด Osprey ในปลายปี 2565 แล้ว IBMหยอกล้อปีหน้าไม่ใช่แค่โปรเซสเซอร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ด้วย หรือค่อนข้างจะเป็นสัตว์ประหลาดขนาดหลายตารางเมตรที่ถูกเรียกว่า "IBM System Two" ในทางที่ไม่ได้รับแรงบันดาลใจ ลองนึกภาพคอมพิวเตอร์เครื่องแรกๆ ของปี 1950 แต่มีรูปลักษณ์ล้ำอนาคตและภาพถ่ายดิจิตอลสี HD มากกว่าภาพขาวดำ แต่คุณเห็นประเภทแล้ว: ตู้ขนาดใหญ่ที่มีจอกศักดิ์สิทธิ์อยู่ข้างใน: ตู้แช่แข็ง
หัวใจของตู้นี้ใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ ไม่มีโปรเซสเซอร์ควอนตัมเพียงตัวเดียว แต่มีมากถึงสามตัว โดยไม่ได้ระบุว่าจะเป็น Osprey หรือผู้สืบทอดคือ Condor ดีกว่า: System Two เป็นอุปกรณ์โมดูลาร์ซึ่งสามารถทำงานเป็นสามอุปกรณ์ได้ เพียงพอที่จะรันโปรเซสเซอร์ควอนตัมเก้าตัวพร้อมกัน โดยให้ความเร็วสูงสุด 16,632 คิวบิต คุณเข้าใจแล้วว่าทำไมตัวควบคุม CryoCMOS จึงมีความสำคัญในการลดค่าไฟใช่ไหม
4,158 คิวบิตภายในปี 2568!
ประวัติความเป็นมาอย่างไม่หยุดยั้งของ IBM เป็นสิ่งที่สร้างความประทับใจให้กับเด็กรุ่นใหม่ที่ติดตามเรื่องนี้มาหลายปีอย่างไม่ต้องสงสัย ไม่เพียงแต่บริษัทจะสามารถได้รับแรงผลักดันเท่านั้น แต่ยังทำได้เกือบจะในเชิงเมโทรโนมิกส์ โดยไม่ชักช้าเป็นเวลาหลายปีอีกด้วย นอกจากนี้เรายังทราบแล้วว่าชิปที่ IBM ควรประกาศในปีหน้า: Condor อันทรงพลัง ส่วนประกอบซึ่งจะเป็นครั้งแรกที่มีขนาดเกิน 1,000 คิวบิต เนื่องจากจะปรากฏที่ 1,121 คิวบิต
อ่านเพิ่มเติม:IBM สัญญาว่าจะผลิตซูเปอร์คอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงพาณิชย์เครื่องแรกภายในปี 2568(พฤษภาคม 2565)
สถาปัตยกรรมที่ IBM ได้เติบโตขึ้นทุกปี ซึ่งชิปมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ควรส่งต่อให้กับโครงสร้างก่อนขนานใหม่ในปี 2024 พร้อมด้วย Flamingo และ 1,386 คิวบิต สถาปัตยกรรมใหม่ซึ่งจะมีการทำซ้ำ แต่ก้าวไปอีกขั้นในปี 2568 ด้วย 4,158 คิวบิตของ Kookaburra (นกศักดิ์สิทธิ์ของชาวพื้นเมืองออสเตรเลีย)
และในขณะที่วิศวกรและนักวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์จะทำงานอย่างหนัก แต่ผู้ที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมของซอฟต์แวร์ก็มีแนวโน้มว่าแอปพลิเคชันควอนตัมจะใช้งานได้อย่างเป็นทางการในปีเดียวกัน (พ.ศ. 2568) ก่อน “ก้าวกระโดดครั้งใหญ่” เกินปี 2569 เมื่อพลังที่เพิ่มขึ้นของระบบไอบีเอ็มจะเกินกว่าหลายหมื่นคิวบิต เกณฑ์ที่ในที่สุดเราควรจะได้เห็นพลังเต็มที่ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งาน
🔴 เพื่อไม่พลาดข่าวสาร 01net ติดตามเราได้ที่Google ข่าวสารetวอทส์แอพพ์-
