? 現(xiàn)在，IBM 量子計算路線圖的更新表明，該公司正準備在2025年之前建造一臺 4,000量子比特的機器。但要讓該設備做任何有用的事情，就需要開發(fā)一個強大的新軟件堆棧來幫助管理錯誤，與經(jīng)典硬件分擔負載，簡化編程過程。
自 IBM 于 2020 年首次公布其量子硬件計劃以來，該公司在很大程度上遵守了時間表。該預測實現(xiàn)的最新里程碑是該公司去年 11 月發(fā)布的127 量子比特 Eagle 處理器。路線圖的第一次迭代以計劃于 2023 年發(fā)布的 1,121 位 Condor 處理器結(jié)束，但現(xiàn)在該公司已透露計劃于 2024 年推出一款名為 Flamingo 的 1,386 量子位處理器和一款名為 Kookaburra 的4,158 量子位設備將于 2025 年首次亮相。
構(gòu)建這些設備的關鍵將是一個新的模塊化架構(gòu)，其中連接多個芯片以創(chuàng)建一個大型處理器。這將通過新的短程耦合器實現(xiàn)，它允許相鄰芯片上的量子比特之間通信，以及低溫微波電纜，它允許不同處理器之間的遠程連接。?

?? Kookaburra 將于 2025 年到期，將擁有 4,158+ 個量子比特。
但量子硬件容易出錯且極其復雜，因此簡單地將大量量子比特連接在一起并不一定意味著你可以用它們做很多實際工作。IBM 認為，利用這些額外量子位的能力的關鍵將是一個“智能軟件層”，它使用可以幫助管理噪聲和增強其處理能力的經(jīng)典工具來增強其量子芯片。
IBM 的量子平臺負責人Blake Johnson說：“我們相信經(jīng)典資源可以真正增強你可以用量子做什么，并充分利用量子資源。”?“因此，我們需要構(gòu)建工具——如果你愿意的話，一個編排層——它可以讓量子計算和經(jīng)典計算以無縫的方式協(xié)同工作。”
量子硬件最根本的挑戰(zhàn)仍然是其固有的噪音，Johnson 表示“正在進行大量的研究活動”以擴大誤差緩解技術。到目前為止，大多數(shù)創(chuàng)新只在較小的系統(tǒng)上進行了測試。但約翰遜表示，早期結(jié)果表明，一種稱為概率錯誤消除的方法將適用于 IBM 在其量子路線圖結(jié)束時所設想的設備大小。該技術包括故意運行噪聲版本的量子電路來學習噪聲的輪廓，然后在經(jīng)典計算機上使用后處理來降低答案中的錯誤水平。
但是，應用這些技術需要相當多的專業(yè)知識。這限制了這些技術對普通開發(fā)人員的有用性。這就是為什么從 2024 年開始，IBM 計劃將錯誤緩解直接構(gòu)建到其 Qiskit Runtime 軟件開發(fā)平臺中，這樣用戶就可以構(gòu)建程序而無需專門考慮如何降低噪音。“我們希望這些東西對用戶來說是自動的，”約翰遜說?！盀榱藦牧孔佑嬎阒蝎@得有意義的結(jié)果，您不必成為量子控制專家?！?/span>

?? 到 2025 年，該公司計劃推出一個電路編織方法工具箱，開發(fā)人員將能夠使用該工具箱來構(gòu)建充分利用經(jīng)典資源和量子資源的算法。為了支持這一點，他們還將采用“量子無服務器”方法，在這種方法中，開發(fā)人員無需考慮運行代碼需要什么硬件，并且根據(jù)需要自動提供量子或經(jīng)典資源。