AnswersPublished16 sources
IBM og Intel prøver å gjøre kvantedatamaskiner kommersielt nyttige
IBM oppgir i et forhåndstrykk opptil 63 ganger lavere beregnet utvalgsbelastning for feilmitigering, men resultatet er ikke det samme som full feilkorrigering eller en generell hastighetsgevinst. IBMs modulære kryogene celler skal gi langt bedre plass til kabling og korte forbindelser mellom superledende prosessorer...
Publisert avRedigert med GPT-5.6 TerraBilder generert med GPT Image 2
Research answer
Key takeaways
- IBM oppgir i et forhåndstrykk opptil 63 ganger lavere beregnet utvalgsbelastning for feilmitigering, men resultatet er ikke det samme som full feilkorrigering eller en generell hastighetsgevinst.
- IBMs modulære kryogene celler skal gi langt bedre plass til kabling og korte forbindelser mellom superledende prosessorer, mens Intel utvikler silisium spinnqubiter og kryogen styreelektronikk.
- Flere selskaper peker mot 2029, men Amazons anslag på fem til sju år for små, kommersielt nyttige maskiner viser hvor uavklart både markedet og økonomien fortsatt er.
AI Prompt
openai.comCreate a landscape editorial hero image for this Studio Global article: How are IBM and Intel advancing toward commercially viable quantum computing by addressing error correction, hardware architecture, cooling,. Article summary: IBM is pursuing a combined near-term error-mitigation strategy and a scalable superconducting-system architecture; Intel is pursuing silicon-spin qubits and cryogenic control while framing quantum as a specialized accele. Topic tags: general, news, general web, user generated, academic. Style: premium digital editorial illustration, source-backed research mood, clean composition, high detail, modern web publication hero. Use reference image context only for broad subject, composition, and topical grounding; do not copy the exact image. Avoid: logos, brand marks, copyrighted characters, real person likenesses, fake screenshots, UI text, readable text, watermarks
Kommersielle kvantedatamaskiner handler om langt mer enn å øke antallet fysiske qubiter. Systemene må holde feil under kontroll, romme kablingen og kjølingen større prosessorer krever, og til slutt løse oppgaver så mye bedre enn klassiske maskiner at kunder faktisk vil betale for dem.
IBM og Intel angriper forskjellige deler av denne utfordringen. IBM kombinerer kortsiktig feilmitigering med en modulær arkitektur for superledende maskiner. Intel utvikler silisiumbasert spinn-hardware og ser for seg at kvanteprosessorer blir spesialiserte akseleratorer i et hybridt datamiljø.
IBM: Oppdag noen feil, demp resten
IBMs metode, spacetime probabilistic error cancellation – eller spacetime PEC – kombinerer to teknikker for feilbehandling. Den hevder ikke å korrigere alle feil fullt ut.
Først brukes et feildeteksjonslag basert på såkalte spacetime-koder. Hjelpequbiter og kontroller fordeles over qubitene og gjennom ulike tidstrinn i kretsen. Målinger som bryter disse kontrollene, blir merket og forkastet gjennom post-seleksjon. Deretter bruker IBM probabilistic error cancellation (PEC) til å anslå og statistisk kompensere for gjenværende feil som ikke ble oppdaget. PEC prøver varianter av en krets og kombinerer resultatene med vektede estimater.
Det sentrale skillet er at dette er feilmitigering, ikke fullt feiltolerant kvantefeilkorrigering. Metoden kan gi et bedre estimat fra en støyende prosessor, men gjør ikke dagens fysiske qubiter til ubegrenset pålitelige logiske qubiter.
Hva IBM faktisk testet – og hva 63 ganger betyr
Forskerne testet den kombinerte metoden på IBMs superledende ibm_aachen-prosessor i en simulering av den transversale Ising-modellen. Forhåndstrykket rapporterer at protokollen gjenskapte gjennomsnittlig magnetisering innenfor statistisk usikkerhet gjennom seks Trotter-steg, og reduserte den beregnede utvalgsbelastningen med opptil 63 ganger sammenlignet med PEC uten post-seleksjon.
Tallet er interessant, men snevert. Det beskriver en sammenligning av anslått kostnad i antall målinger for dette forsøket – ikke en 63-dobling av total kjørehastighet eller en generell kvantefordel. Post-seleksjon innebærer nødvendigvis at enkelte målinger forkastes, og PEC forutsetter fortsatt at støyen kan modelleres godt nok til at den statistiske kompensasjonen virker. Resultatet er dessuten publisert som et arXiv-forhåndstrykk, ikke som en fagfellevurdert demonstrasjon av bred, feiltolerant kvanteberegning.
Praktisk sett peker resultatet på en mellomløsning: Finn feil som kan identifiseres, fjern de aktuelle målingene, og bruk den kostbare feilmitigeringen på feilene som gjenstår. Det kan utvide hvilke støyende beregninger som er nyttige, men erstatter ikke behovet for aktiv feilkorrigering og logiske qubiter på lengre sikt.
Hvorfor IBM bygger om «kjøleskapet»
For superledende kvanteprosessorer er kjøling også et problem for systemarkitekturen. Hver qubit trenger forbindelser for styring og avlesning. Når flere prosessorer skal inn i tradisjonelle kryogene systemer, blir tettheten av kabler og sammenkoblinger stadig vanskeligere å håndtere.
IBM har koblet sammen to boksformede kryogene celler til ett driftsmiljø som nådde under 15 millikelvin. En termisk skjermet tunnel fører kvantekabler mellom modulene. Hver celle bruker etablert fortynningskjøling, men den boksformede løsningen er laget for å kunne plasseres side om side og gi vesentlig mer plass til kabling og forbindelser mellom brikker. IBM oppgir at vakuumkammeret i hver modul gir opptil 12 ganger mer kabelplass enn selskapets mye brukte kvantesystemer.
Den kommersielle betydningen ligger i arkitekturen. I stedet for én stadig større prosessor i ett trangt kjølesystem, vil IBM koble prosessorer sammen med korte og beskyttede forbindelser. Det kan gjøre det enklere å øke kapasiteten og samtidig redusere kompleksiteten som følger av lange, eksterne kabelføringer.
Nighthawk, 1 000 programmerbare qubiter og Starling
IBM planlegger å installere Nighthawk-prosessorer i de modulære systemene som neste steg i utprøvingen. Veikartet har et mål om minst 1 000 programmerbare qubiter fordelt på sammenkoblede prosessorer innen 2027, og systemet IBM Quantum Starling, som er planlagt som en feiltolerant maskin, i 2029. 17
18
Dette er mål i et veikart, ikke leverte funksjoner. Likevel viser de at IBM ser feilbehandling, modulær maskinvare, sammenkoblinger, kabling og kryogen drift som ett samlet skaleringsproblem – ikke som uavhengige prosjekter.
Intels alternative satsing: Silisiumqubiter i en hybrid datastack
Intels konsernsjef Lip-Bu Tan har beskrevet kvanteprosessorer som en tredje type datamaskinvare, ved siden av CPU-er og GPU-er, for utvalgte anvendelser. I denne modellen håndterer klassiske prosessorer og akseleratorer koordinering og ordinære beregninger, mens kvanteprosessoren brukes bare der kvantealgoritmer kan gi en meningsfull fordel. 5
Det er en mer avgrenset kommersiell idé enn å erstatte vanlig databehandling – og trolig en mer realistisk en. En nyttig kvantearbeidsflyt må forsvare ekstra maskinvare, programvare og driftskompleksitet mot raskt forbedrede klassiske HPC-systemer og KI-infrastruktur.
Tunnel Falls: Forskningsplattform med silisium-spinnqubiter
Tunnel Falls er Intels kvanteprosessor med 12 silisium-spinnqubiter, tilgjengelig for forskningsmiljøer. Formålet er å utforske drift, karakterisering, produksjon og skalering av qubiter med metoder fra halvlederindustrien. Intel beskriver den som et steg mot et komplett kommersielt kvantesystem, ikke som et kommersielt produkt i seg selv.
Den strategiske appellen ved silisium-spinnqubiter er produksjonsmulighetene: Dersom teknologien modnes, kan den potensielt dra nytte av metoder og prosessdisiplin fra vanlig halvlederproduksjon. Men Tunnel Falls er fortsatt en maskin i forskningsskala. Potensialet må derfor fortsatt bevises i den skalaen som kreves for feiltoleranse.
Horse Ridge II: Styreelektronikk nærmere qubitene
Intel må også løse styringsproblemet. Horse Ridge II er selskapets satsing på en kryogen kontrollbrikke, laget for tettere integrasjon mellom qubitene og den klassiske elektronikken som styrer og leser dem av. Intel beskriver kryogen styring som en sentral del av systemarbeidet sitt, og omtale av programmet oppgir at Horse Ridge II opererer rundt 4 kelvin.
Ved å flytte deler av styringen nærmere det kryogene miljøet er målet å redusere avhengigheten av store kabelbunter fra romtemperatur – en mulig flaskehals når systemene vokser. Tunnel Falls og Horse Ridge II viser dermed at Intel utvikler både qubitteknologien og kontrollaget rundt den.
En tett konkurranse – men fortsatt uten et bevist marked
Flere av bransjens tidsplaner samler seg mot slutten av tiåret. Microsoft sier Majorana 2-arbeidet støtter et mål om kommersielt nyttige kvantemaskiner innen 2029. Selskapet oppgir en gjennomsnittlig qubit-levetid på omtrent 20 sekunder for det nye systemet. Dette er selskapets egne milepæler og mål, ikke bevis på at en kommersielt utplassert, feiltolerant maskin allerede finnes. 2
9
Amazon-sjefen Peter DeSantis har lagt fram et mer forsiktig anslag: De første kommersielt nyttige småskalakvantemaskinene kan komme om fem til sju år. 6 Det peker mot tidlig i 2030-årene og understreker forskjellen mellom en teknisk maskinvaremilepæl og stabil forretningsverdi.
Intels vekt på feilkorrigering, anvendelser og hvem som faktisk vil betale, treffer det sentrale kommersielle gapet. Flere qubiter, bedre kjøling og lavere kostnad for feilmitigering er nødvendige fremskritt, men ingen av dem beviser etterspørsel alene. Den avgjørende prøven blir om en hybrid arbeidsflyt med CPU, GPU og kvanteprosessor kan gi en dokumentert økonomisk fordel for et kundeproblem som klassiske systemer ikke løser like godt.
IBMs spacetime PEC og modulære kryogenikk, sammen med Intels arbeid med silisium-spinnqubiter og kontrollmaskinvare, er derfor reelle tekniske fremskritt. De bør først og fremst forstås som forsøk på å gjøre nyttig kvanteberegning mulig – ikke som et bevis på at bredt kommersielt levedyktige kvantedatamaskiner allerede er her.
Studio Global AI
Continue your research
This page includes a source-backed answer you can continue inside Studio Global.
People also ask
What is the short answer to "IBM og Intel prøver å gjøre kvantedatamaskiner kommersielt nyttige"?
IBM oppgir i et forhåndstrykk opptil 63 ganger lavere beregnet utvalgsbelastning for feilmitigering, men resultatet er ikke det samme som full feilkorrigering eller en generell hastighetsgevinst.
What are the key points to validate first?
IBM oppgir i et forhåndstrykk opptil 63 ganger lavere beregnet utvalgsbelastning for feilmitigering, men resultatet er ikke det samme som full feilkorrigering eller en generell hastighetsgevinst. IBMs modulære kryogene celler skal gi langt bedre plass til kabling og korte forbindelser mellom superledende prosessorer, mens Intel utvikler silisium spinnqubiter og kryogen styreelektronikk.
What should I do next in practice?
Flere selskaper peker mot 2029, men Amazons anslag på fem til sju år for små, kommersielt nyttige maskiner viser hvor uavklart både markedet og økonomien fortsatt er.