Skok kwantowy IBM do 2029 r. napotyka na potężne przeszkody

IBM (NYSE: IBM) otworzył się dziś rano na zielono po ogłoszeniu dość ambitnego celu, jakim jest wprowadzenie praktycznego, odpornego na awarie komputera kwantowego do 2029 roku.

Jednak analiza obecnego krajobrazu kwantowego sugeruje, że szereg technicznych, ekonomicznych i konkurencyjnych przeszkód może zagrozić osi czasu Big Blue, a nawet jego ostatecznemu sukcesowi w tym wyścigu kwantowym.

Uwzględniając dzisiejszy wzrost, akcje IBM wzrosły o prawie 25% w stosunku do najniższego poziomu od początku roku.

QEC pozostaje główną przeszkodą dla komputera kwantowego IBM

We wtorek IBM zobowiązał się do zbudowania "Starling", systemu, którego celem jest 200 logicznych kubitów i 100 milionów operacji kwantowych do 2029 roku.

Stanowi to ogromny skok w porównaniu z obecnymi możliwościami, które często obejmują znacznie mniej kubitów i operacji, i są głównie "hałaśliwymi urządzeniami kwantowymi o średniej skali" lub NISQ.

Najważniejszą przeszkodą dla IBM w realizacji ambicji na rok 2029 będzie kwantowa korekcja błędów (QEC).

Podczas gdy międzynarodowa korporacja chwali się przełomowymi odkryciami w kwantowych kodach kontroli parzystości o niskiej gęstości (qLDPC), radykalnie zmniejszając fizyczny narzut kubitów dla kubitów logicznych, praktyczna implementacja tych kodów na dużą skalę jest bezprecedensowym wyzwaniem inżynieryjnym.

Ponadto utrzymanie koherencji kubitów – ich delikatnego stanu kwantowego – przez długi czas wymagany do złożonych, skorygowanych o błędy obliczeń to ciągła walka z szumem środowiskowym i dekoherencją.

Tak więc przejście od teoretycznej obietnicy do solidnej, rzeczywistej operacji dla setek kubitów nie jest tylko stopniowym krokiem, ale przepaścią do przekroczenia.

Starling firmy IBM musi stawić czoła przeszkodom inżynieryjnym i ekonomicznym

Inwestorzy powinni również zwrócić uwagę, że komputery kwantowe, szczególnie te oparte na kubitach nadprzewodzących, które faworyzuje IBM, wymagają środowiska kriogenicznego w temperaturach bliskich zeru bezwzględnemu.

Skalowanie tych systemów chłodniczych, wraz ze skomplikowaną elektroniką sterującą i połączeniami dla potencjalnie tysięcy fizycznych kubitów, wprowadza kaskadę złożoności produkcyjnych i operacyjnych, które mogą z łatwością wykoleić nawet najbardziej skrupulatnie zaplanowaną mapę drogową.

Wydajność produkcji i niezawodność komponentów w tak ekstremalnych warunkach to główne niewiadome, z którymi IBM musi się zmierzyć w ciągu najbliższych pięciu lat, aby faktycznie wywiązać się ze swojego zobowiązania "Starling".

Co więcej, koszty badań i rozwoju związane z technologią kwantową są astronomiczne i chociaż IBM ma głębokie kieszenie, bez powszechnych przypadków użycia o wysokiej wartości, ekonomiczny impuls do tak szybkiego postępu może z czasem osłabnąć.

Skok kwantowy IBM musi poradzić sobie z intensywną konkurencją

Konkurencyjny krajobraz stanowi kolejną przeszkodę, z którą IBM będzie musiał się zmierzyć w pogoni za praktycznym komputerem kwantowym do 2029 roku.

Giganci tacy jak Google, Microsoft, a nawet kilka dobrze finansowanych czystych gier, takich jak IonQ i D-Wave, realizują własne kwantowe mapy drogowe – często wykorzystując różne technologie kubitowe.

Tak więc przełom od rywala na innej ścieżce architektonicznej może szybko zmienić dynamikę konkurencji. "Przewaga kwantowa" pozostaje ruchomym celem, a inni mogą ją osiągnąć w różnych aplikacjach lub przy użyciu alternatywnego sprzętu, zanim IBM osiągnie swój cel odporności na błędy.

Wreszcie, historia jest pełna przykładów ambitnych technologicznych horyzontów czasowych, które okazują się zbyt optymistyczne.

Od wczesnych prognoz sztucznej inteligencji po długo obiecywane samochody autonomiczne, złożoność przełomowych innowacji często wymyka się nawet najbardziej eksperckim prognozom.

Podczas gdy IBM wyraził dziś przekonanie, że "rozwiązał naukę" w zakresie odporności na błędy, przejście od naukowego dowodu słuszności koncepcji do solidnego, komercyjnie opłacalnego produktu na dużą skalę to zasadniczo inna bestia.

Podsumowując, w fazie inżynieryjnej często pojawiają się nieoczekiwane wyzwania, które wymagają znacznych objazdów i opóźnień, a wizja IBM może nie okazać się inna pod tym względem.