AnswersPublished22 sources
Så når IBM Nighthawk r2 över 100 000 kvantkretsar i sekunden
IBM:s 120 qubitsprocessor Nighthawk r2, som körs som ibm phoenix, uppges klara över 100 000 kretskörningar per sekund – omkring 25 gånger Heron flottans genomströmning. Vinsten kommer från aktiv dissipativ återställning: standardfördröjningen mellan körningar har sänkts från 250 mikrosekunder till 1 mikrosekund.
Publicerad avRedigerad med GPT-5.6 TerraBilder genererade med GPT Image 2
Research answer
Key takeaways
- IBM:s 120 qubitsprocessor Nighthawk r2, som körs som ibm phoenix, uppges klara över 100 000 kretskörningar per sekund – omkring 25 gånger Heron flottans genomströmning.
- Vinsten kommer från aktiv dissipativ återställning: standardfördröjningen mellan körningar har sänkts från 250 mikrosekunder till 1 mikrosekund.
- Snabb återställning är särskilt viktig för mätningstunga arbetslaster och forskning om kvantfelkorrigering, men gör inte processorn feltolerant.
AI Prompt
openai.comCreate a landscape editorial hero image for this Studio Global article: How does IBM’s 120-qubit Nighthawk r2 quantum processor, deployed as IBM Phoenix, achieve more than 100,000 circuit executions per second—25. Article summary: IBM Phoenix (Nighthawk r2) gets its reported >100,000 circuit executions per second primarily by eliminating reset wait time—not by adding more computational qubits. Its 120 independently resettable qubits can be activel. Topic tags: general, general web, user generated, news. 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, charts w
IBM:s Nighthawk r2, tillgänglig på IBM Quantum Platform under namnet ibm_phoenix, är byggd för att lösa en praktisk flaskhals i supraledande kvantdatorer: väntan på att qubitarna ska återgå till ett rent utgångsläge efter en kretskörning.
I stället för att öka antalet programmerbara qubitar har IBM gett var och en av processorns 120 qubitar en egen aktiv återställningsfunktion. IBM uppger att det lyfter den maximala genomströmningen till över 100 000 kretskörningar per sekund, ungefär 25 gånger högre än för företagets Heron-system. 1
17
Flaskhalsen är återställningen, inte grindarna
Kvantprogram behöver vanligen köras många gånger med samma krets – ofta kallat shots – för att man ska kunna uppskatta mätutfall och fysikaliska storheter. Efter en körning kan en supraledande qubit fortfarande vara exciterad. Om systemet bara väntar på att den naturligt ska slappna av kan den väntan dominera tiden före nästa körning.
IBM säger att den tidigare standardfördröjningen mellan upprepningar var 250 mikrosekunder. I Nighthawk r2 är den 1 mikrosekund. Det är alltså inte en 25-faldig ökning av hastigheten i varje enskild kvantgrind som ligger bakom siffran, utan kraftigt minskad dödtid mellan körningarna. 17
Det är en väsentlig skillnad: kretsgenomströmning beskriver hur snabbt ett system kan upprepa en arbetslast och samla in statistik. En 25-faldig ökning av genomströmningen innebär inte automatiskt att varje kvantalgoritm blir 25 gånger snabbare, eller att generell kvantfördel har visats.
Aktiv återställning leder bort energin
Nighthawk r2 ersätter villkorad återställning och väntetid med en särskild dissipativ återställningskomponent för varje programmerbar qubit. En ställbar kopplare med stort dynamiskt omfång kopplar tillfälligt qubiten till en kall miljö, som leder bort excitationen och för tillbaka qubiten till grundtillståndet vid behov. 1
4
IBM uppger att den effektiva relaxationstiden, T1, i median förändras från omkring 200 mikrosekunder när återställningen är avstängd till cirka 25 nanosekunder när den aktiveras. Fördröjningen på systemnivå mellan kretskörningar är omkring 1 mikrosekund, vilket även rymmer styrning, mätning och annan overhead. 3
17
Enkelt uttryckt har IBM gjort återställningen till en aktiv hårdvaruoperation i stället för en väntan.
120 programmerbara qubitar – och infrastruktur för att nollställa dem
Nighthawk r2 har 120 programmerbara supraledande qubitar. De kompletteras av 218 kopplare mellan qubitar och 120 oberoende återställningselement, ett för varje programmerbar qubit. Totalt omfattar lösningen 458 fysiska kvantelement. 11
12
IBM lyfter särskilt fram tre egenskaper i konstruktionen:
- Oberoende återställning: en qubit kan återställas utan att alla andra behöver genomgå samma process.
- Renare initiering: IBM uppger omkring 25 gånger lägre initieringsfel.
- Bibehållen grindkvalitet: IBM rapporterar lagerbaserade grindfel på ungefär 3 × 10⁻³, i nivå med Heron-systemen, och säger att aktiverad återställning inte stör angränsande beräkningsqubitar.
3
15
Detta är prestandauppgifter från IBM. De tyder på att snabb återställning kan kombineras med företagets angivna grindkvalitet, men utgör inte ett oberoende bevis på feltolerans.
När högre genomströmning faktiskt gör nytta
De största vinsterna bör komma i arbetslaster där många upprepade kretskörningar, mätningar eller dynamisk styrning tar en stor del av tiden. Om en beräkning behöver köras tusentals eller miljontals gånger för att uppskatta en storhet kan den kortare väntan efter varje körning märkbart minska genomloppstiden.
IBM rapporterar korrekta uppskattningar av observerbara storheter för kretsar med fler än 7 500 grindar. Företaget rapporterar också en 12-faldig snabbare simulering av neutronspridning, där spektra jämförbara med laboratoriedata togs fram på omkring 60 sekunder. Det är relevant stöd för att högre genomströmning kan korta en specifik arbetslast, men ska inte tolkas som ett generellt löfte om 12 eller 25 gånger snabbare applikationer. 20
Därför är återställning mitt i kretsen viktig för felkorrigering
Snabb återställning behövs inte bara mellan två separata kretskörningar. Kvantfelkorrigering mäter upprepade gånger hjälpqubitar, ofta kallade kontroll- eller syndromqubitar, för att hitta fel som påverkar dataqubitar. Dessa hjälpqubitar måste sedan återställas före nästa mätcykel.
Med mätning och återställning mitt i kretsen kan en hjälpqubit mätas, initieras om och återanvändas i samma beräkning, i stället för att systemet ska vänta på passiv relaxation. Det stöder dynamiska kvantkretsar och minskar tidskostnaden för återkommande felkontroller. IBM beskriver Nighthawk r2:s oberoende snabba återställning och stöd för dynamiska kretsar som verktyg för forskning om kvantfelkorrigering. 17
19
Det betyder dock inte att Nighthawk r2 är feltolerant. Funktionen är en nödvändig hårdvarukapacitet för experiment som framtida felkorrigerade system kommer att kräva.
Skifte från qubitantal till användbar kapacitet
Nighthawk r2 behåller rubriksiffran 120 programmerbara qubitar, men betonar hastighet, konnektivitet, initieringskvalitet och grindprestanda. Nighthawk-arkitekturen använder ett kvadratiskt gitter där varje qubit kan ha upp till fyra anslutningar, jämfört med högst tre grannar i IBM:s tidigare heavy-hex-layout. IBM positionerar familjen som en plattform för att utforska och skala kvantfördel före storskalig feltolerans. 22
Det är en viktig inriktning: antalet qubitar i sig avgör inte om en maskin kan köra användbara arbetslaster. Processorn behöver också tillräckligt precisa operationer, effektiv sammankoppling, pålitlig initiering och tillräcklig genomströmning för att resultat ska kunna samlas in inom rimlig tid.
IBM Phoenix i den långsiktiga planen
IBM beskriver inte Nighthawk r2 som en feltolerant maskin. Den är snarare en närtida processor för kvantarbetslaster med högre genomströmning och för att pröva tekniker för dynamisk styrning som är relevanta för felkorrigering.
IBM har åtagit sig att investera mer än 10 miljarder dollar i kvantdatorer under fem år, inom forskning och utveckling, kapitalinvesteringar, uppskalning av tillverkning, ekosystempartnerskap och förvärv. Bolagets färdplan siktar på IBM Quantum Starling 2029. IBM säger att den planerade maskinen ska vara ett modulärt, felkorrigerat system som kan köra kretsar med 100 miljoner grindar på 200 logiska qubitar. 29
24
Den centrala lärdomen från Nighthawk r2 är därför att framsteg inom kvantdatorer inte enbart handlar om att få plats med fler qubitar på ett chip. IBM:s rapporterade 25-faldiga ökning kommer av att minska dödtiden mellan körningar – något som kan göra dagens 120-qubitshårdvara mer användbar och samtidigt bygga erfarenhet för de snabba mät- och återställningscykler som framtida felkorrigerade system behöver. 1
17
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 "Så når IBM Nighthawk r2 över 100 000 kvantkretsar i sekunden"?
IBM:s 120 qubitsprocessor Nighthawk r2, som körs som ibm phoenix, uppges klara över 100 000 kretskörningar per sekund – omkring 25 gånger Heron flottans genomströmning.
What are the key points to validate first?
IBM:s 120 qubitsprocessor Nighthawk r2, som körs som ibm phoenix, uppges klara över 100 000 kretskörningar per sekund – omkring 25 gånger Heron flottans genomströmning. Vinsten kommer från aktiv dissipativ återställning: standardfördröjningen mellan körningar har sänkts från 250 mikrosekunder till 1 mikrosekund.
What should I do next in practice?
Snabb återställning är särskilt viktig för mätningstunga arbetslaster och forskning om kvantfelkorrigering, men gör inte processorn feltolerant.