IBM은 2029년까지 출시될 예정이며 오류에 강한 결함 허용 양자 컴퓨터인 IBM Quantum Starling 구축을 향한 경로에서 눈에 띄는 진전을 이루었으며, 이는 200개의 양자 비트에서 1억 개의 연산을 실행할 수 있는 양자 컴퓨팅의 새로운 시대를 이끌 것입니다.
Starling 컴퓨터의 아키텍처는 qLDPC 오류 정정 부호에 기반하며, 이전의 전통적인 시스템에 비해 리소스 요구 사항을 약 10배 줄이는 모듈형 설계를 채택하고 있습니다. 최근 업데이트에서 IBM은 이 방향을 지원하는 6가지 병렬 기술 분야에서의 성과를 발표했습니다.
물리적 진전 및 연결 기술
회사는 칩 전체에서 양자 비트 간의 고밀도 비국소적 연결을 가능하게 하는 c-couplers 기술의 유효성을 검증하는 데 성공했으며, 사용된 연결 레이어 수를 세 개로 늘렸고 이를 넘어설 계획도 가지고 있습니다. 또한 공진기의 품질 계수가 100만 회를 초과했습니다. qLDPC 부호와 연결 설계의 개선으로 필요한 Josephson junctions의 수가 약 5,000개에서 2,000개로 줄어들어 생산성과 프로세서 기능이 향상되었습니다.
디코딩 및 모듈형 냉각 시스템
알고리즘 분야에서 연구원들은 Starling 컴퓨터의 성능 요구 사항을 충족하고 연산 부하를 줄이기 위해 Relay-BP 디코딩 알고리즘을 개발했으며, 회사는 2나노미터 나노시트 기술을 사용하여 실시간 오류 처리를 위한 전용 칩을 개발하고 있습니다.
인프라 측면에서 IBM은 처리 장치를 원활하게 연결할 수 있는 직사각형 냉각기를 기반으로 하는 새로운 모듈형 극저온 디자인을 도입했으며, 장거리 l-couplers를 통해 프로세서를 연결하기 위해 자기 차폐가 있는 고품질 동축 케이블을 사용했습니다.
이 발전이 중요한 이유는 무엇인가요?
이번 진전은 엔지니어링 복잡성을 해체하고 소형 모듈형 유닛으로 분산시킴으로써 양자 컴퓨팅 확장의 과제를 극복하기 위한 실질적인 단계를 나타냅니다. 상온 전자 장치의 성능과 일치하는 극저온 제어 칩(ASICs)을 통합하고 노이즈를 유발하는 고밀도 배선에 대한 의존도를 줄임으로써, IBM은 이번 디케이드 말까지 높은 효율로 오류를 수정할 수 있는 실용적인 양자 컴퓨팅을 달성하는 데 한 걸음 더 다가섰습니다.