يوم بيتكوين Q في الأفق؟ من المتوقع أن يصل شريحة IBM الكم الجديدة إلى علامة فارقة أخرى

باختصار

• قدمت IBM معالجات الكم نايت هوك ولون يوم الأربعاء.
• تدعم 120 بت من نايتهوك و 218 موصل الدوائر حتى 5000 بوابة ثنائية الكيوبت.
• تسعى IBM لتحقيق ميزة الكم المعتمدة من المجتمع بحلول عام 2026 ومعالم نحو التحمل الخاطئ بحلول عام 2029.

مركز الفن والأزياء والترفيه لـ Decrypt.

اكتشف SCENE

قدمت شركة IBM الخطوات التالية في خارطة طريقها للحوسبة الكمومية العملية يوم الأربعاء، كاشفة عن معالجات و برمجيات و طرق تصنيع محسنة، والتي قالت إنها ستساعد على دفع هذا المجال نحو تحقيق مزايا كمية موثقة بحلول عام 2026 ومعالم على الطريق نحو تحمل الأخطاء بحلول عام 2029.

“الميزة الكمومية” تشير إلى النقطة التي يقوم عندها الكمبيوتر الكمومي بأداء مهمة لا يمكن لأي كمبيوتر تقليدي أن ينافسه. تحمل القدرة على تحمل الأخطاء هي قدرة الكمبيوتر الكمومي على الحفاظ على أدائه مستقراً في مواجهة الأخطاء. إذا تحقق خارطة طريق IBM، فإن معالج Nighthawk من IBM سيكون علامة فارقة نحو كمبيوتر كمومي قابل للتسويق بحلول نهاية العقد.

بينما يضع إعلان IBM الحوسبة الكمومية خطوة أقرب إلى “يوم Q”، لا تزال المعالجات الجديدة بعيدة عن كونها تهديدًا للتشفير الذي يحمي البيتكوين.

كسر تشفير منحنى إهليلجي لبيتكوين سيتطلب حاسوبًا كموميًا مقاومًا للأخطاء يحتوي على حوالي 2000 بت منطقي، وهو ما يعادل عشرات الملايين من بتات الفيزيائية بمجرد أخذ تصحيح الأخطاء في الاعتبار. نيت هاوك الكمومي هو معالج مكون من 120 بتًا مصممة للتعامل مع الحسابات الأكثر تعقيدًا مع الحفاظ على معدلات خطأ منخفضة.

ومع ذلك، يقترب يوم Q. من المتوقع أن تصل أنظمة Nighthawk الأولى إلى المستخدمين بحلول نهاية عام 2025، مع توقعات بأن تتجاوز الإصدارات المستقبلية 1,000 كيوبت متصل بحلول عام 2028. يقوم الشريحة بتوصيل كل كيوبت من خلال 218 موصلًا قابلًا للتعديل، وهو ما يزيد بحوالي 20٪ عن تصميم هيرون السابق لشركة IBM في عام 2023. قالت IBM إن المعمارية الجديدة تسمح بدوائر أكثر تعقيدًا بنسبة 30٪ تقريبًا، مما يدعم حسابات تصل إلى 5,000 بوابة ثنائية الكيوبت.

نظام Nighthawk هو النقطة التالية في خارطة طريق Starling من IBM، وهي سلسلة من الخطوات التي تم الإعلان عنها في يوليو لتقديم حاسوب كمومي كبير النطاق ومقاوم للأخطاء—IBM Quantum Starling—بحلول عام 2029. يتطلب الوصول إلى هدف تصنيع حاسوب كمومي قابل للتوسع للاستخدام الصناعي تقدمًا كبيرًا في البنية المعمارية المعيارية وتصحيح الأخطاء، بالإضافة إلى غيرها من التطورات المتوقعة في تطوير Starling.

جاء إعلان IBM بعد موجة من الاستثمارات المتجددة في الحوسبة الكمومية. في أكتوبر، قالت Google إن معالجها Willow حقق تسريعًا كموميًا موثقًا، حيث أكمل محاكاة فيزيائية أسرع من أي حاسوب فائق كلاسيكي معروف. هذه النتيجة جددت المخاوف بشأن الأمان على المدى الطويل لتشفير Bitcoin.

لدعم طموحاتها الكمية، تعاونت IBM مع Algorithmiq ومعهد Flatiron وBlueQubit لإطلاق متتبع للميزة الكمومية، وهو منصة مفتوحة المصدر لمقارنة النتائج الكمومية والتقليدية عبر تجارب معيارية.

أعلنت IBM أيضًا أنها توسع برنامج Qiskit الخاص بها ليتناسب مع الأجهزة الجديدة. وقالت الشركة إن الدوائر الديناميكية في Qiskit حسّنت الدقة بنسبة 24% عند مقياس 100 كيو بيت. واجهة C-API الجديدة تربط Qiskit بأنظمة كلاسيكية عالية الأداء لتسريع التخفيف من الأخطاء، مما يقلل من تكلفة الحصول على نتائج دقيقة، حسب ادعاءات IBM، بأكثر من 100 مرة.

بحلول عام 2027، تخطط شركة IBM لإضافة مكتبات حسابية للتعلم الآلي والتحسين لمساعدة الباحثين في نمذجة الأنظمة الفيزيائية والكيميائية.

بناء نحو تحمل الأخطاء

أعلنت شركة IBM أيضًا عن تقدمها في معالج Quantum Loon التجريبي، والذي قالت الشركة إنه يظهر جميع مكونات الأجهزة الرئيسية اللازمة للحوسبة الكمية المقاومة للأخطاء. يعتمد تصميم الرقاقة على تقنيات تم إثبات فعاليتها بالفعل في أنظمة اختبار أخرى، بما في ذلك “موصلات c” بعيدة المدى التي تربط الكيوبتات البعيدة وقدرة إعادة ضبط الكيوبتات بين العمليات.

أبلغت الشركة عن زيادة عشرة أضعاف في أداء فك الشفرات للأخطاء، محققة تصحيحًا في الوقت الحقيقي تحت 480 نانوثانية باستخدام رموز qLDPC— وهو إنجاز قالت إنه تحقق قبل عام من الموعد المحدد.

لتسريع التطوير، انتقلت IBM بإنتاج رقاقة الكم الخاصة بها إلى خط wafers بقطر 300 مليمتر في مجمع Albany NanoTech في نيويورك. وقالت إن هذا الانتقال قد ضاعف سرعة البحث، وزاد من تعقيد الرقاقة عشرة أضعاف، وسمح بتطوير واستكشاف تصاميم متعددة للمعالجات بالتوازي.

قالت IBM إن التحديثات تمثل تقدمًا مستمرًا نحو أنظمة كمومية قابلة للتوسع ومتحملة للأخطاء وتوفر الأساس لإثباتات تم التحقق منها من قبل المجتمع للميزة الكمومية في السنوات القليلة المقبلة.

“نعتقد أن شركة آي بي إم هي الشركة الوحيدة التي تمتلك القدرة على ابتكار وتوسيع البرمجيات والأجهزة والتصنيع وتصحيح الأخطاء الكمية بسرعة لإطلاق تطبيقات تحويلية”، قال مدير أبحاث آي بي إم جاي غامبيتا في بيان.