IBM 已分享其交付 “世界首臺大規模、容錯量子計算機” 的路線圖。該公司聲稱，定于 2029 年交付給客戶的 IBM Starling，其算力還將比當今領先的量子計算機強大 20,000 倍。此外，IBM 表示，僅表示 Starling 的計算狀態 “就需要超過 10??臺世界上最強大的超級計算機的內存”。然而，我們已經習慣了量子計算領域相當崇高的宣稱，所以讓我們仔細看看。

在其新發布的路線圖中，IBM 設定了幾個里程碑，這些里程碑將在 Starling 到來之前由少數量子計算機和處理器架構提供支持。2026 年，我們將看到 IBM 所稱 “量子優勢” 的首個誘人演示。這一里程碑的定義是：在實際計算應用中，經典計算機開始被量子計算機超越。

IBM Quantum Loon 定于今年晚些時候與首個 Nighthawk 芯片一同亮相，因此我們假設它將成為展示量子優勢初步成效的載體。據 IBM 稱，這將是一個旨在測試其新量子低密度奇偶校驗（qLDPC）碼架構組件的平臺。

IBM 稱，IBM Quantum Kookaburra 將在 2026 年的某個時候接棒。它將采用該公司首個旨在存儲和處理編碼信息的模塊化處理器。這種設計的創新將是將容錯系統擴展到單個芯片之外的關鍵。

倒數第二個里程碑是 IBM Quantum Cockatoo，預計于 2027 年推出。IBM 的新聞稿稱，該架構 “將量子芯片像更大系統中的節點一樣連接起來，避免了構建不切實際的大型芯片的需要”。這是對可擴展性的另一重要關注，IBM 希望通過利用組件模塊的糾纏來將其付諸實踐。

上述所有里程碑都有望在 2029 年的 Starling 項目中達到頂峰。它們基于 IBM 剛剛發布的兩篇新技術論文，匯集了測試和演示，為其提議的大規模容錯架構提供了背景細節，并為其路線圖指明了方向。

IBM Quantum Starling 與 2033 年路線圖

正如引言中對這一硬件創新的驚人宣稱所述，更具體地說，Starling 據稱將能夠 “使用 200 個邏輯量子比特執行 1 億次量子操作”。

IBM 董事長兼首席執行官 Arvind Krishna 表示，Starling 到來后，將 “解決現實世界的挑戰，為企業解鎖巨大的可能性”。IBM 認為，其背后的架構可以運行 “數百或數千個邏輯量子比特，可執行數億至數十億次操作”。這種計算能力最明顯的受益者將包括參與藥物開發、材料發現、化學和優化等領域的組織。

根據今天發布的路線圖，IBM Starling 并非 IBM 量子路線圖的終點。其第二代容錯量子計算 ISA 將是 Blue Jay。當它到來時，計算平臺可能已擴展到驚人的 10 億個門和 2,000 個邏輯量子比特。Blue Jay 預計要到 2033 年后才會問世。

量子優勢vs 量子霸權

我們已經聽到了很多關于量子計算機何時以及是否會取得決定性突破，并真正成為我們現有經典計算的實用且可擴展替代品的討論。請記住，谷歌早在 2019 年就大膽宣稱實現了量子霸權，但很快就遭到了 IBM 的強烈反駁。我們相當確定，谷歌希望在量子宣稱方面回擊 IBM，因此我們將拭目以待，看看從現在到 2029 年，他們以及其他量子計算參與者能做些什么。

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演講人：王謙

Arteris 高級工程技術經理

電子工程碩士學位背景，在EDA領域擁有二十年的專業知識。他曾在頂尖的EDA公司擔任過不同的EDA產品職位，并在領先的半導體公司擔任過設計工程職位。

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