IBM-ov Condor, prvo univerzalno kvantno računalo na svijetu s više od 1000 kubita, trebalo bi proraditi 2023. Iste godine ista bi kompanija atrebala lansirati i Heron, prvi iz novog jata modularnih kvantnih procesora na temelju kojih bi IBM do 2025. mogao izraditi i kvantna računala s više od 4000 kubita.

Povećanje broja kubita

Kvantna računala barem u teoriji mogu brzo pronaći odgovore na probleme za čije bi rješavanje klasičnim računalima bili potrebni eoni, no današnjem kvantnom hardveru još uvijek nedostaju kubiti, što ograničava njegovu korisnost. Isprepletenost i druga kvantna stanja neophodna za kvantno računanje krhka su, podložna toplini i drugim poremećajima, što povećanje broja kubita čini velikim tehničkim izazovom.

Unatoč tome, IBM stalno povećava broj svojih kubita. Godine 2016. tvrtka je u oblak stavila prvo kvantno računalo s kojim je svatko mogao eksperimentirati; bio je to uređaj s pet kubita, od kojih je svaki supravodljivi krug ohlađen gotovo do apsolutne nule. Godine 2019. tvrtka je stvorila 27-kubitni Falcon; 2020. stigao je 65-kubitni Hummingbird; 2021. slušali smo o 127-kubitnom Eagleu, prvom kvantnom procesoru s više od 100 kubita; ove godine predstavljen je i Osprey s 433 kubita.

Specijalizirani strojevi

Druga kvantna računala imaju više kubita nego IBM-ov procesor Condor s 1121 kubita. D-Wave Systems je tako još 2020. predstavio sustav s 5000 kubita. Ali D-Waveova računala specijalizirani su strojevi za rješavanje problema optimizacije, dok će Condor biti najveći kvantni procesor opće namjene.

"Tisuću kubita stvarno pomiče granice onoga što stvarno možemo integrirati", kažu u IBM-u. Odvajanjem žica i drugih komponenti potrebnih za očitavanje i kontrolu u njihove vlastite slojeve istraživači kubiti se mogu bolje zaštititi od prekida i uključiti u većem broju. 

Modularni dizajn

Heron, drugi kvantni procesor koji IBM planira predstaviti sljedeće godine, ima samo 133 kubita, ali njegova nadograđena arhitektura i modularni dizajn najavljuju novu strategiju razvoja snažnih kvantnih računala.

Dok Condor za povezivanje svojih kubita koristi arhitekturu fiksne sprege (fixed-coupling architecture), Heron će koristiti arhitekturu prilagodljive sprege (tunable-coupling architecture). Ova strategija smanjuje preslušavanje između kubita, povećava brzinu obrade i smanjuje pogreške. Google takvu arhitekturu već koristi sa svojim 53-kubitnim procesorom Sycamore.

Heron procesori dizajnirani su za klasičnu međusobnu komunikaciju u stvarnom vremenu. Klasična priroda ovih veza znači da se njihovi kubiti ne mogu zaplesti u Heron čipove za onu vrstu povećanja računalne snage po kojoj su kvantni procesori poznati. Ipak, te klasične veze omogućuju tehnike "pletenja sklopova" u kojima kvantna računala mogu dobiti pomoć od klasičnih računala.

Godine 2024. IBM namjerava lansirati i Crossbill, 408-kubitni procesor napravljen od tri mikročipa spojena kvantnim komunikacijskim vezama kratkog dometa. Najavljen je i Flamingo, 462-kubitni modul koji se kvantnom komunikacijom povezuje u sustav od 1386 kubita. Uspiju li ovi eksperimenti povezivanja, IBM će 2025. predstaviti i modul Kookaburra s 1386 kubita i kvantnim komunikacijskim vezama kratkog i dugog dometa koje tri takva modula spajaju u sustav od 4158 kubita.