Ключевые моменты

Акции IBM снизились на 1,98%, несмотря на объявление о значительном достижении в области квантовых вычислений.

Процессор Heron успешно смоделировал квантовую материю за пределами возможностей классических вычислений.

Algorithmiq разработала методы верификации для проверки квантовых результатов без использования традиционных эталонов.

Стабильная работа в различных шумовых условиях указывает на надёжность квантовой обработки.

Выпуск инструмента monoprop с открытым исходным кодом позволяет проводить независимую проверку заявлений о квантовом превосходстве.

Акции IBM (IBM) упали на 1,98% и закрылись на отметке $221,96 после того, как Algorithmiq объявила о значимой вехе в квантовых вычислениях. Сотрудничество использовало процессор IBM Quantum Heron — 133-кубитное устройство, представленное в конце 2023 года в рамках расширяющейся дорожной карты квантового аппаратного обеспечения IBM, — для моделирования гетерогенной квантовой материи с беспрецедентной сложностью. Несмотря на этот прогресс, который укрепляет позиции IBM в вычислениях нового поколения, акции испытали давление на фоне более широких рыночных продаж.

International Business Machines Corporation, IBM

Квантовое превосходство продемонстрировано в совместном исследовании

Сотрудничество между Algorithmiq, финской компанией, занимающейся квантовым программным обеспечением, выделившейся из исследований Университета Аалто, и IBM было сосредоточено на вычислительной модели, разработанной для отслеживания распространения информации по областям с различными квантовыми характеристиками. Экспериментальная модель воспроизводит нерегулярные структурные паттерны, наблюдаемые в промышленных катализаторах, материалах электролитов батарей и аналогичных соединениях. Команда исследователей намеренно разработала задачу для существующего квантового оборудования, при этом выйдя за пределы возможностей ведущих классических методов симуляции.

Используя процессор IBM Quantum Heron, учёные манипулировали микроскопическими связями для управления передачей информации, локализацией частиц и квантовой интерференцией по всей смоделированной структуре материала. Полученная конфигурация создала гибкую систему, способную воспроизводить множество характеристик, присущих реальным квантовым материалам.

С момента публикации задачи на платформе Quantum Advantage Tracker восемь месяцев назад ни один классический вычислительный подход не смог последовательно получить стабильные результаты в полном диапазоне тестируемых параметров. Эти результаты укрепляют мнение о том, что квантовые вычислительные системы способны решать определённые вычислительные задачи более эффективно, чем традиционные вычислительные архитектуры. Этот тип квантового превосходства — в отличие от более широких заявлений о квантовом доминировании — направлен на конкретные, практически значимые задачи, а не на синтетические тесты. Это имеет значение для таких отраслей, как фармацевтика и накопление энергии, где моделирование на молекулярном уровне долгое время было ограничено пределами классических вычислений.

Стратегия валидации решает проблемы верификации

Стандартные квантовые исследования обычно опираются на сравнение с классической симуляцией для подтверждения точности. Однако в данном случае несколько классических подходов дали противоречивые прогнозы для идентичных измерений. Это несоответствие побудило исследовательскую команду разработать альтернативные методы валидации данных, сгенерированных квантовым процессором.

Учёные изменяли шумовые характеристики путём систематического внедрения шума, перенастраивали операции логических вентилей и проводили тесты на нескольких квантовых процессорах IBM. В условиях всех этих изменений результаты, полученные квантовым процессором, оставались высоко стабильными на протяжении многочисленных итераций. Эта воспроизводимость стала основой для уверенности в вычислительной точности процессора.

Algorithmiq также построила подробные модели шумовых характеристик для каждых вычислений, выполненных на квантовом устройстве. Эти модели позволили применять методы коррекции ошибок, которые рассчитывали пределы погрешности без опоры на точные классические эталоны. Данная структура предлагает возможный путь валидации будущих квантовых экспериментов, превышающих пределы классических вычислений — значимый шаг для области, где верификация становится всё более актуальной проблемой по мере того, как квантовые процессоры приближаются к масштабам, при которых ни одна классическая система не может служить эталоном.

Инструмент публичного тестирования обеспечивает проверку независимыми экспертами

Algorithmiq представила monoprop — пакет программного обеспечения с открытым исходным кодом, предназначенный для классического вычисления основных состояний молекул. Компания использовала аналогичные методы в данном проекте для оценки заявлений о квантовом превосходстве. Теперь этот инструмент предоставляет независимым исследователям возможность изучать подобные утверждения с использованием стандартизированных методов.

Доступное всем программное обеспечение позволяет как квантовым, так и классическим вычислительным командам проверять опубликованные результаты с использованием одних и тех же ресурсов. Такой подход может повысить ответственность по мере того, как всё больше организаций — включая Google, Microsoft, IonQ и Rigetti — объявляют о прогрессе на пути к коммерчески жизнеспособным квантовым вычислениям. Он также устанавливает общий стандарт для оценки новых процессоров и методов симуляции в то время, когда в отрасли отсутствуют общепризнанные тесты производительности.

IBM инвестировала значительные средства на протяжении нескольких лет в разработку квантовых процессоров, программную инфраструктуру и совместные исследовательские инициативы через свою глобальную сеть IBM Quantum Network. Этот последний результат расширяет эти усилия на материаловедение и научные вычисления. Тем не менее, снижение цены акций показало, что техническая веха не смогла компенсировать давление более широких рыночных продаж.