IBM к концу этого года завершит установку в здании баскского научного фонда Ikerbasque в Сан-Себастьяне своего самого передового действующего квантового компьютера: System Two, оснащенного процессором Heron с 156 кубитами.

Это будет самый мощный компьютер в Европе, основанный на квантовой физике, и он превратит Испанию в один из шести основных узлов этой науки, наряду с США, Канадой, Германией, Японией и Южной Кореей. IBM и правительство Страны Басков, которое предусмотрело инвестиции в размере 50,8 млн евро, изначально договорились об установке предыдущей модели, но в итоге будет построена система последнего поколения, обладающая вычислительной мощностью, способной достичь «квантового превосходства» — решения задач более эффективно и быстро, чем с помощью классических систем.

Таким образом, компьютер, установленный в Стране Басков, превзойдет недавно установленный в Энингене (Германия), где IBM открыла свой второй центр квантовых данных в мире (первый находится в США). Этот комплекс содержит два процессора Eagle по 127 кубитов каждый (кубит — минимальная единица квантовых вычислений) и планирует включить в себя Heron, аналогичный тому, который уже устанавливается в центре Сан-Себастьяна. Помимо превышения 150 кубитов, этот процессор демонстрирует меньшую частоту ошибок, разработан для взаимодействия и его архитектура соответствует концепции, известной как «настраиваемый соединитель» (регулировка взаимодействия между двумя элементами в цепи), что позволяет ему модульно расти из базовой системы.

Модульность выгодна для всех элементов, от процессора, который может наращивать мощность, до систем криогеники (квантовые вычисления требуют температур, близких к абсолютному нулю, чтобы избежать ошибок) или управления. «Все спроектировано таким образом, потому что это позволяет нам продолжать расширяться в направлении суперкомпьютеров, которые сочетают квантовые системы с классическими высокоточными системами и даже, в будущем, с ускорителями искусственного интеллекта», — объясняет Заира Назарио, директор по науке и технологиям в IBM Research.

Назарио считает существенным переход на System TWO: «Процессор имеет в 16 раз лучшую производительность с точки зрения точности, качества результатов и в 25 раз быстрее». С его помощью IBM заявила о начале «эры квантовой полезности» с вычислительными системами, которые дают лучшие результаты и которые невозможно смоделировать с помощью классических процедур. Для этого нового этапа необходимо было преодолеть 100 кубитов.

Это достижение было реализовано в исследовании, опубликованном в журнале Nature, которое показало, что процессор IBM со 127 кубитами способен измерять ожидаемые значения в физических операциях, выходящих за рамки возможностей лучших современных классических вычислительных методов.

Комплекс IBM и Страны Басков анонсируется через несколько дней после презентации первого квантового компьютера в Испании со 100% европейской технологией, установленного в Барселонском суперкомпьютерном центре (BSC) и финансируемого Quantum Spain на сумму около девяти миллионов евро. Назарио считает, что оба проекта дополняют друг друга, «создавая и развивая научную и промышленную экосистему для повышения возможностей с точки зрения разработки алгоритмов».

Исследователь IBM считает, что открывающееся поле деятельности широко и охватывает аспекты физики, информатики, химии или биологии в научной сфере, а также финансы, разработку материалов или улучшение промышленных процессов в более практических средах.

В этом смысле System Two будет открыт для всего исследовательского, производственного и образовательного сообщества. «Идея состоит в том, чтобы создать научную, промышленную и образовательную экосистему», — объясняет Назарио, отмечая, что они уже получили много запросов на присоединение к проекту. «Речь идет не просто о том, чтобы установить систему и поддерживать ее, а о том, чтобы взять на себя обязательства по обеспечению успеха экосистемы и стратегии квантовых вычислений», — добавляет она.

Использовать компьютер можно будет из любой точки мира благодаря программированию (программному обеспечению) с открытым исходным кодом (Qiskit), которое облегчает доступ через сетевую архитектуру квантовых вычислений. Это воспроизводит обычную схему облака с доступом к базам данных, распределенным по всему миру.

Для его установки пришлось построить специальную инфраструктуру из-за требований к энергопотреблению, из-за экстраординарных систем охлаждения и из-за сложной связанной с ним электроники. Цель состоит не только в том, чтобы расширить баскский вычислительный комплекс, но и, насколько это возможно, включить другие ресурсы Испании и остальной Европы.

С этой инфраструктурой в конце года начнет работу IBM-Euskadi Quantum Computational Center, о котором было объявлено в 2023 году. «Эта технология будет иметь ключевое значение для осуществления цифровой трансформации и предоставит нам передовую научную инфраструктуру, которая укрепит нашу экосистему науки, технологий и инноваций. IBM Quantum System Two станет важным инструментом для баскской сети науки, технологий и инноваций, позволяя генерировать передовые знания, разрабатывать узкоспециализированные программы высшего образования и подготавливать баскский государственный и промышленный сектор к влиянию квантовых вычислений в ближайшие годы. Появление этой системы предоставит прекрасную возможность для экономического и социального развития Страны Басков, а также откроет двери для сотрудничества с другими регионами, странами и участниками в развитии этой технологии», - заявил Леендакари Иманол Прадалес.

Автор текста:Павел Уилсон — Павел - международный обозреватель, анализирующий внешнюю политику США и международные отношения. Его экспертные комментарии помогают понять позицию Америки на мировой арене.