IBM 推出 Nighthawk r3 量子处理器,2027 年搭建千比特级量子系统。
IBM 在11日发布新一代量子处理器 Nighthawk r3,同时公布了新的扩容路线,计划在 2027 年把两颗这款处理器对接起来,组成一套拥有 1040 个可编程量子比特的系统。
Nighthawk r3 一共有 2034 个物理量子比特,但其中可以拿来直接运算、稳定使用的可编程量子比特是 520 个,能够稳定执行 1 万次量子操作。多出的物理比特主要用来做纠错、冗余,抵消量子计算里天生容易出错的问题,这也是当下量子芯片普遍的设计思路。
之前 IBM 的 Nighthawk 系列,单块芯片可编程比特大多在 120 个级别,这次 r3 版本直接大幅提升规模。它采用方形晶格架构,比特之间连接性更好,适合跑更复杂的计算任务。按照规划,等到 2027 年,通过模块化互联技术,把两块 Nighthawk r3 拼在一起,就能突破 1000 可编程量子比特,迈出迈向 “量子优势” 的重要一步。
这种千比特系统,和大家想象里完全容错的通用量子计算机还不是一回事。现阶段属于含噪声的中等规模量子设备,还做不到长时间稳定纠错,更多是用来做药物研发、材料模拟、优化算法等方向的试验。IBM 的长期路线,是先靠 Nighthawk 系列打磨模块化互联技术,再往后面真正容错的量子计算机过渡。
模块化也是现在量子行业的主流方向,不是一味在单颗芯片上堆比特。单芯片很难无限做大,把多块量子芯片像积木一样连接起来,更容易持续往上扩容。IBM 这套方案,就是验证芯片之间互联、信号同步的技术,为后续更大规模系统铺路。
对产业来说,这代表海外头部厂商的量子硬件迭代节奏还在加快。国内量子团队也在沿着模块化、比特纠错的路线推进研发。短期来看,量子计算距离大规模商用还有很长距离,但每一次处理器升级,都会拓展它能试验的场景,带动量子软件、测控配套一起发展。