IBM apresenta seu avançado processador quântico de 127 qubits
• Pela
primeira vez, a companhia oferece 127 qubits em um só processador quântico da
IBM que tem uma tecnologia de empacotamento inovadora.
• O novo
processador aprofunda os roadmaps líderes da indústria de IBM para avançar no
rendimento de seus sistemas quânticos.
• Prévia do
design do IBM Quantum System Two, um sistema quântico de próxima geração que
embarcará futuros processadores quânticos.
ARMONK, N.Y.,
NOV 16, 2021 -- A IBM (NYSE: IBM)
anunciou seu novo processador ‘Eagle’ de 127 qubits (bits quânticos) durante o IBM Quantum Summit 2021, seu evento anual em que apresenta os destaques de
hardware e software quântico, assim como o crescimento do ecossistema quântico.
O processador ‘Eagle’ é um grande avanço para aproveitar o enorme potencial de
computação dos dispositivos baseados na física quântica. No desenvolvimento de
hardware, ele marca o ponto em que os circuitos quânticos não podem ser
simulados de maneira confiável e exata num computador clássico. A IBM também
antecipou planos para o IBM Quantum System Two, a próxima geração de sistemas
quânticos.
A IBM
recentemente apresentou os roadmaps para a computação quântica,
incluindo uma jornada para escalar o hardware quântico a fim de permitir que os circuitos quânticos
complexos alcancem a Vantagem Quântica, isto é, o ponto no qual os sistemas
quânticos podem superar significativamente seus contrapontos clássicos. ‘Eagle’
é o último passo nessa jornada de escalabilidade.
A IBM mede o
progresso no hardware de computação quântica através de três atributos de
desempenho: escala, qualidade e velocidade. A escala é medida pelo número de
qubits em um processador quântico e determina o quão grande é o circuito
quântico que pode ser executado. A qualidade é medida pelo Volume Quântico e
descreve com que precisão os circuitos quânticos funcionam em um dispositivo
quântico real. A velocidade é medida por CLOPS (Circuit Layer Operations Per Second), uma métrica que a IBM introduziu
em novembro de 2021 e que identifica a viabilidade de executar cálculos reais
compostos de um grande número de circuitos quânticos.
Processador
Eagle de 127 qubits
'Eagle' é o
primeiro processador quântico IBM desenvolvido e implementado para conter mais
de 100 qubits operacionais e conectados. Ele segue o processador 'Hummingbird'
de 65 qubit da IBM, lançado em 2020, e o processador 'Falcon' de 27 qubit,
anunciado em 2019. Para alcançar esse avanço, os pesquisadores da IBM desenvolveram
inovações pioneiras em seus processadores quânticos existentes, como um desenho
de combinação de qubit para reduzir erros e uma arquitetura para diminuir o
número de componentes necessários. As novas técnicas usadas em Eagle colocam a
fiação de controle em vários níveis físicos dentro do processador enquanto
mantém os qubits em uma única camada, permitindo um aumento significativo nos
qubits.
O aumento de
Qubits vai permitir que os usuários explorem problemas em um novo nível de
complexidade ao conduzir experimentos e executar aplicativos, como otimizar o
aprendizado de máquina ou modelar novas moléculas e materiais para uso em áreas
que vão desde a indústria de energia até o processo de descoberta de fármacos.
'Eagle' é o primeiro processador quântico da IBM cuja escala torna impossível a
simulação confiável em um computador clássico. Na verdade, o número de bits
clássicos necessários para representar um estado no processador de 127 qubit
excede o total de átomos em mais de 7,5 bilhões de pessoas no mundo.
"A
chegada do processador 'Eagle' é um grande passo em direção ao dia em que os
computadores quânticos poderão superar os computadores clássicos em aplicações
úteis", declarou o Dr. Darío Gil, Vice-presidente Sênior da IBM e Diretor
de Research. "A computação quântica tem o poder de transformar quase todos
os setores e nos ajudar a enfrentar os maiores problemas de nosso tempo. É por
isso que a IBM continua inovando rapidamente no design de hardware e software
quânticos, gerando maneiras para que as cargas de trabalho quânticas e
clássicas se fortaleçam mutuamente e criem um ecossistema global que é
fundamental para o crescimento de uma indústria quântica."
O primeiro
processador 'Eagle' está disponível como um dispositivo exploratório na IBM
Cloud para um grupo selecionado de membros da IBM Quantum Network.
Para uma descrição
mais técnica do processador 'Eagle', leia este blog.
IBM Quantum
System Two
Em 2019, a
IBM apresentou o IBM Quantum System One, primeiro sistema de computação
quântica integrado do mundo. Desde então, a empresa implementou, nos Estados
Unidos, esses sistemas como a fundação de seus serviços IBM Quantum baseados na
nuvem, bem como na Fraunhofer-Gesellschaft, a principal instituição de pesquisa científica na
Alemanha, na Universidade de Tóquio no Japão e um futuro sistema na Clínica de Cleveland, nos Estados Unidos. Além disso, hoje é anunciada uma
nova parceria com a Universidade de Yonsei em Seul, na Coreia do Sul, para
implementar o primeiro sistema quântico no país. Para ver mais detalhes, clique
aqui.
À medida que
a IBM continua escalando seus processadores, espera-se que eles amadureçam além
da infraestrutura do IBM Quantum System One. Por isso, a companhia está
entusiasmada em apresentar um conceito para o futuro dos sistemas de computação
quântica: IBM Quantum System Two, desenhado para trabalhar com os próximos
processadores IBM de 433 qubits e 1.121 qubits.
"O IBM
Quantum System Two oferece um olhar pelo futuro centro de dados de computação
quântica, em que a modularidade e a flexibilidade da infraestrutura do sistema
serão chaves para o escalonamento contínuo", disse o Dr. Jay Gambetta, IBM
Fellow e VP de Quantum Computing. "System Two é baseado no longo legado da
IBM na computação quântica e na clássica, trazendo novas inovações em todos os
níveis do stack tecnológico".
O conceito de
modularidade é fundamental no IBM Quantum System Two. À medida que a IBM avança
em seu roadmap de hardware e constrói processadores com contagens
maiores de qubits, é vital que o hardware de controle tenha flexibilidade e
recursos necessários para escalar. Esses recursos incluem a eletrônica de
controle, que permite aos usuários manipularem os qubits, e o resfriamento
criogênico, que mantém os qubits a uma temperatura suficientemente baixa para
que suas propriedades quânticas se manifestem.
O desenho do
IBM Quantum System Two vai incorporar uma nova geração de eletrônica de
controle de qubits escalável, junto com componentes criogênicos e fiação de
alta densidade. Além disso, o IBM Quantum System Two introduz uma nova
plataforma criogênica, desenhada em conjunto com Bluefors, apresentando um
design estrutural novo e inovador para maximizar o espaço para o suporte de
hardware requerido pelos processadores maiores enquanto assegura que os
engenheiros possam acessar facilmente o hardware e realizar a manutenção.
Além disso, o
novo desenho fornece a possibilidade de proporcionar maior espaço de trabalho criogênico
compartilhado, o que, em última instância, leva à potencial vinculação de
múltiplos processadores quânticos. Espera-se que o protótipo do IBM Quantum
System Two esteja em funcionamento em 2023.
As
declarações sobre as futuras direções e intenções da IBM estão sujeitas a
alterações ou retirada sem aviso prévio e representam apenas metas e objetivos.
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a IBM
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