В кінці цього року IBM завершить встановлення в будівлі баскського фонду науки Ikerbasque в Сан-Себастьяні свій найбільш розвинений квантовий комп'ютер – System Two, оснащений процесором Heron на 156 кубітів. Це буде найсучасніший комп'ютер на основі квантової фізики в Європі, що перетворить Іспанію на один із шести ключових центрів цієї науки, поряд зі Сполученими Штатами, Канадою, Німеччиною, Японією та Південною Кореєю. IBM та уряд Басків, які передбачили інвестиції в розмірі 50,8 мільйонів євро, домовились про встановлення попередньої моделі, але зрештою буде побудовано останнє покоління з обчислювальною потужністю, здатною досягти квантової переваги – вирішення проблем ефективніше та швидше, ніж за допомогою класичних систем.

Комп'ютер в Басконії перевершить нещодавно встановлений в Енінгені (Німеччина), де IBM відкрила свій другий у світі квантовий центр обробки даних (перший знаходиться в США). Цей комплекс містить два процесори Eagle по 127 кубітів кожен (кубіт – мінімальна одиниця квантових обчислень) і планує інтегрувати Heron, як і той, що встановлюється в центрі в Сан-Себастьяні. Окрім перевищення 150 кубітів, цей процесор має менший рівень помилок, розроблений для взаємозв'язку, а його архітектура відповідає концепції «налаштовуваного з'єднувача» (регулювання взаємодії між двома елементами в ланцюзі), що дозволяє йому модульно розширюватися з базової системи.

Модульність корисна для всіх елементів, від процесора, який може збільшувати потужність, до систем кріогенії (квантові обчислення вимагають температури, близької до абсолютного нуля, щоб уникнути помилок) або управління. «Все розроблено таким чином, тому що це дозволяє нам продовжувати розширюватися до суперкомп'ютерів, які поєднують квантові системи з класичними високоточними системами і навіть, в майбутньому, з прискорювачами штучного інтелекту», – пояснює Заїра Назаріо, директор з науки і технологій в IBM Research.

Назаріо вважає перехід до System TWO суттєвим: «Процесор має в 16 разів кращу продуктивність з точки зору точності, якості результатів і в 25 разів швидший». Завдяки цьому IBM заявила про початок «ери квантової корисності» з обчислювальними системами, які дають кращі результати і які неможливо змоделювати за допомогою класичних процедур. Для цього нового етапу було необхідно перевищити 100 кубітів.

Досягнення було конкретизовано в дослідженні, опублікованому в Nature, яке показало, що процесор IBM на 127 кубітів здатний вимірювати очікувані значення в фізичних операціях, що виходять за межі можливостей сучасних найкращих класичних обчислювальних методів.

Комплекс IBM і Країни Басків анонсовано через кілька днів після презентації першого квантового комп'ютера в Іспанії з технологією 100% європейського виробництва, встановленого в Барселонському суперкомп'ютерному центрі (BSC) і профінансованого Quantum Spain приблизно на дев'ять мільйонів євро. Назаріо вважає, що обидва проекти є взаємодоповнюючими для «створення і розвитку наукової та промислової екосистеми для розширення можливостей з точки зору розробки алгоритмів».

Дослідник IBM вважає, що сфера, що відкривається, є широкою і охоплює аспекти фізики, інформатики, хімії або біології в науковій галузі, а також фінансів, розробки матеріалів або вдосконалення промислових процесів у більш практичних умовах.

У цьому сенсі System Two буде відкритий для всієї дослідницької, виробничої та освітньої спільноти. «Ідея полягає в тому, щоб створити наукову, промислову та освітню екосистему», – пояснює Назаріо, яка зазначає, що вони вже мають багато запитів на приєднання до проекту. «Це не просто розміщення системи та її підтримка, а зобов'язання сприяти успіху екосистеми та стратегії квантових обчислень», – додає вона.

Використання комп'ютера можна буде здійснювати з будь-якої точки завдяки програмуванню (програмному забезпеченню) з відкритим кодом (Qiskit), що полегшує доступ через архітектуру квантових обчислень в мережі. Це відтворює звичайну схему хмари з доступом до баз даних, розподілених по всьому світу.

Для його встановлення довелося побудувати спеціальну інфраструктуру через вимоги до енергоспоживання, надзвичайні системи охолодження та складну пов'язану електроніку. Намір полягає не лише в розширенні баскського обчислювального комплексу, а й, по можливості, у залученні інших іспанських та європейських ресурсів.

З цією інфраструктурою наприкінці року запрацює IBM-Euskadi Quantum Computational Center, про який було оголошено в 2023 році. «Ця технологія буде ключем до вирішення проблем цифрової трансформації та забезпечення нас передовою науковою інфраструктурою, яка зміцнить нашу наукову, технологічну та інноваційну екосистему. IBM Quantum System Two стане важливим інструментом для баскської мережі науки, технологій та інновацій, дозволяючи генерувати передові знання, розробляти високоспеціалізовані програми вищої освіти та готувати баскський державний та промисловий сектор до впливу квантових обчислень у найближчі роки. Прибуття цієї системи стане чудовою можливістю для економічного та соціального розвитку Країни Басків, а також відкриє двері для співпраці з іншими регіонами, країнами та суб'єктами в еволюції цієї технології», – заявив Легендакарі, Іманол Прадалес.