Starling-এর পথে IBM: নভেম্বর 2026-এর ত্রুটি সংশোধনের ফলাফল কী দেখায়, আর কী দেখায় না
11 নভেম্বরের হালনাগাদে IBM জানিয়েছে, 2029 সালের জন্য পরিকল্পিত ত্রুটি-সহনশীল যন্ত্র Starling-এর প্রতিটি প্রধান উপাদানে অগ্রগতি হয়েছে: চিপের ওপর আরও ঘন কাপলার, সহজতর ত্রুটি-সংশোধন কোড, রিয়েল-টাইম ডিকোডার এবং চিপ-থেকে-চিপ সংযোগ। সংখ্যাগুলো বাস্তব, তবে বেশিরভাগই উপাদান-স্তরের। সবচেয়ে কঠিন ধাপ, অর্থাৎ Starling-এর প্রয়োজনীয় ত্রুটির হারে সংযুক্ত মডিউলজুড়ে ত্রুটি-সংশোধিত লজিক্যাল কিউবিট চালানো, এখনও দেখানো হয়নি।
এই পৃষ্ঠাটি ইংরেজি থেকে অনূদিত। কোম্পানি ও পণ্যের নাম এবং সূত্রের লিংক অপরিবর্তিত রয়েছে। ইংরেজিতে মূলটি পড়ুন
লক্ষ্য: 200টি লজিক্যাল কিউবিট এবং 100 মিলিয়ন অপারেশন
IBM বলছে, 2029 সালের জন্য পরিকল্পিত IBM Quantum-এর Starling সিস্টেম 200টি লজিক্যাল কিউবিটে 100 মিলিয়ন কোয়ান্টাম অপারেশনের সার্কিট চালাবে। লজিক্যাল কিউবিট হলো সুরক্ষিত কোয়ান্টাম তথ্যের একটি একক, যা অনেকগুলো ভৌত কিউবিটে ছড়িয়ে রাখা হয়, যাতে ত্রুটি জমে ওঠার আগেই তা শনাক্ত ও সংশোধন করা যায়। আমাদের ত্রুটি সংশোধন ব্যাখ্যা মৌলিক বিষয়গুলো তুলে ধরে।
Starling-এর নকশা দাঁড়িয়ে আছে নিম্ন-ঘনত্বের প্যারিটি-চেক কোয়ান্টাম কোড (qLDPC)-এর একটি পরিবারের ওপর, যাদের দ্বিচলক বাইসাইকেল কোড বলা হয় এবং যা IBM-এর গবেষকেরা 2024 সালে Nature-এ প্রকাশ করেন। এদের প্রধান উদাহরণ, [[144,12,12]] “gross” কোড, 288টি ভৌত কিউবিটে 12টি লজিক্যাল কিউবিট সংরক্ষণ করে। গবেষণাপত্রের হিসাব অনুযায়ী, 0.1% ভৌত ত্রুটির হার ধরে নিলে বহুল ব্যবহৃত সারফেস কোডের সমমানের সুরক্ষার জন্য প্রায় 3,000টি ভৌত কিউবিট লাগবে। 2025 সালে IBM ব্যাখ্যা করে কীভাবে এমন কোড দিয়ে একটি পূর্ণাঙ্গ কম্পিউটার তৈরি করা যায়, যাকে “বাইসাইকেল আর্কিটেকচার” বলা হয়: কোড মডিউল, যার প্রতিটিতে একটি লজিক্যাল প্রসেসিং ইউনিট থাকে, অ্যাডাপ্টারের মাধ্যমে যুক্ত থাকে এবং ম্যাজিক-স্টেট কারখানা থেকে সরবরাহ পায়।
মূল সমস্যা তারের বিন্যাস। মূল পরিকল্পনায় প্রতিটি কিউবিটকে আরও ছয়টি কিউবিটের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করতে হয়, আর এদের কয়েকটি চিপের ওপর অনেক দূরে থাকে। সে কারণেই নভেম্বর 2026-এর ফলাফল কিউবিটের সংখ্যার চেয়ে কাপলার, সংযোগ ও উৎপাদনের ওপর বেশি জোর দেয়।
11 নভেম্বর IBM কী জানিয়েছে
IBM এই হালনাগাদ প্রকাশ করেছে তাদের Quantum Developer Conference-এর সময়, একই দিনে Nighthawk r3 রোডম্যাপ-ও প্রকাশিত হয়, যা নিয়ে আমরা আলাদা প্রতিবেদন করেছি। নিচের সারণিতে প্রতিটি ফলাফলকে Starling-এর জন্য IBM-এর নির্ধারিত লক্ষ্যের সঙ্গে মিলিয়ে দেখানো হয়েছে। সব সংখ্যাই IBM-এর নিজস্ব।
| উপাদান | নভেম্বর 2026-এ জানানো ফলাফল | Starling-এর প্রয়োজন বা অবস্থা |
|---|---|---|
| ভৌত কিউবিট (Loon চিপ) | প্রায় 200 মাইক্রোসেকেন্ড কোহেরেন্স সময় (T1); মধ্যমা গেট ত্রুটি প্রায় 0.3% | মিলিসেকেন্ড পরিসরে T1; 0.01% পরিসরের নিচের দিকে গেট ত্রুটি |
| বর্তমান চিপে সেরা গেট | Heron ও Nighthawk-এ গেট ত্রুটি 0.04% পর্যন্ত কম | 0.01% পরিসরের নিচের দিক |
| চিপের ওপর দূরপাল্লার কাপলার (c-couplers) | রেজোনেটরের কোয়ালিটি ফ্যাক্টর 10 মিলিয়নের বেশি; দুটির বদলে তিনটি তারের স্তর; দৈর্ঘ্য 20 মিলিমিটার | IBM-এর মতে Starling-এর প্রয়োজনের চেয়ে বেশি |
| ত্রুটি-সংশোধন কোড | সংশোধিত কোডে প্রতি কিউবিটে ছয়টির বদলে পাঁচটি সংযোগ লাগে; IBM জানিয়েছে লজিক্যাল ত্রুটির হার 20 থেকে 100 গুণ কম | সিমুলেশনে দেখা, এখনও হার্ডওয়্যারে চালানো হয়নি |
| উৎপাদন | প্রতি প্রসেসরে জোসেফসন জাংশন প্রায় 5,000 থেকে কমিয়ে প্রায় 2,000 | বেশি চিপ যেখানে প্রতিটি জাংশন কাজ করে |
| ডিকোডার | Relay-BP অ্যালগরিদম সম্প্রসারিত; 2 ন্যানোমিটার প্রক্রিয়ায় নিবেদিত চিপ উন্নয়নাধীন | IBM-এর মতে অ্যালগরিদম ইতিমধ্যে Starling-এর চাহিদা পূরণ করে |
| চিপ-থেকে-চিপ সংযোগ (l-couplers) | দুটি Nighthawk চিপের মধ্যে চারটি সংযোগ; গড় ত্রুটি প্রায় 1% (সেরা 0.7%) | প্রতি মডিউলে 100-এর বেশি সংযোগ, 0.1% ত্রুটিতে |
| ক্রায়োজেনিক্স | দুটি মডুলার ক্রায়োস্ট্যাট যুক্ত করে পাঁচ দিনের কম সময়ে 15 মিলিকেলভিনের নিচে ঠান্ডা করা হয়েছে | সর্বোচ্চ 12টি ক্রায়োজেনিক মডিউল |
| নিয়ন্ত্রণ ইলেকট্রনিক্স | ক্রায়োজেনিক নিয়ন্ত্রণ চিপ এখন কক্ষ-তাপমাত্রার নিয়ন্ত্রণের গেট কর্মক্ষমতার সমান বা তার চেয়ে ভালো | ফ্রিজের ভেতরের তার বিন্যাস বাড়ানোর পথ |
কম জাংশন কেন শুনতে যতটা লাগে তার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ
সবচেয়ে কম চোখে পড়ার মতো বিষয়টিই হয়তো সবচেয়ে ব্যবহারিক। IBM বলছে, সংশোধিত কোডের ফলে প্রতিটি প্রসেসর প্রায় 5,000-এর বদলে প্রায় 2,000 জোসেফসন জাংশন দিয়ে চলতে পারে। প্রতি জাংশনে 99.95% ফলন ধরলে IBM-এর অনুমান, প্রতি তিনটি প্রসেসরের একটি পুরোপুরি কার্যকর হবে, যেখানে আগে বারোটির মধ্যে একটি হতো।
হিসাবটি মিলে যায়। প্রতিটি জাংশন যদি কাজ করতেই হয়, তবে নিখুঁত চিপ পাওয়ার সম্ভাবনা হলো 0.9995-কে জাংশনের সংখ্যার ঘাতে তোলা। এতে 5,000 জাংশনে প্রায় 8% আর 2,000-এ প্রায় 37% আসে, অর্থাৎ চার গুণেরও বেশি উন্নতি। যে যন্ত্রে অনেকগুলো একই রকম মডিউল লাগে, সেখানে ফলন পদার্থবিজ্ঞানের মতোই খরচ ও সময়সূচির প্রশ্ন।
সবচেয়ে দুর্বল কড়ি আক্ষরিক অর্থেই সংযোগ
Starling মডুলার: আলাদা চিপে ও আলাদা ক্রায়োস্ট্যাটে থাকা প্রসেসরগুলোকে কোয়ান্টাম অবস্থা আদান-প্রদান করতে হবে। IBM-এর l-couplers ফলাফলই এ কাজ কতদূর এগিয়েছে তার সবচেয়ে স্পষ্ট মাপকাঠি। একটি আলাদা প্রযুক্তিগত পোস্টে (আমাদের আগের প্রতিবেদন দেখুন) IBM জানিয়েছে, তারা 80 সেন্টিমিটার লম্বা অ্যালুমিনিয়াম কোঅ্যাক্সিয়াল কেবলের মাধ্যমে চারটি l-couplers দিয়ে দুটি Nighthawk প্রসেসর যুক্ত করেছে। সংযোগের মধ্য দিয়ে অবস্থা স্থানান্তর গড়ে 99% হয়েছে, সেরা ফল 99.3%। চিপ দুটির মধ্যে সম্পাদিত দুই-কিউবিট গেটের গড় ফিডেলিটি চারটি সংযোগজুড়ে 94.75%, যা চিপের ওপরের গেটের চেয়ে অনেক কম।
একটি ছোট অসঙ্গতিও উল্লেখযোগ্য। IBM-এর লিখিত উপকরণে সেরা সংযোগ ফল 99.3% বলা হয়েছে, অথচ Ars Technica IBM-এর Oliver Dial-কে উদ্ধৃত করে 99.4 শতাংশ পর্যন্ত বলেছে। যা-ই হোক, Starling-এর জন্য IBM-এর নিজস্ব লক্ষ্য 0.1% সংযোগ ত্রুটি, যা আজকের গড়ের চেয়ে প্রায় দশ গুণ ভালো। Starling-এর প্রতি মডিউলে এমন 100-এর বেশি সংযোগও লাগবে, অথচ এই প্রদর্শনীতে ছিল চারটি।
সংযুক্ত চিপ চালুর গতিও কমেছে। IBM-এর মার্চ 2026-এর রোডম্যাপে 2026 সালে 120 কিউবিটের সর্বোচ্চ তিনটি সংযুক্ত Nighthawk মডিউল (360 কিউবিট) প্রত্যাশা করা হয়েছিল। Ars Technica জানিয়েছে, পরিকল্পনা নয়টি সংযুক্ত চিপ থেকে কমিয়ে দুটি করা হয়েছে, এবং 520 কিউবিটের Nighthawk r3 প্রসেসর দিয়ে তৈরি প্রথম দুই-চিপ সিস্টেম এখন 2027 সালের জন্য নির্ধারিত।
ডিকোডিং: যে দাবি মনোযোগ দিয়ে পড়া দরকার
ত্রুটি সংশোধন তখনই কাজ করে, যখন একটি ক্লাসিক্যাল ডিকোডার পরিমাপের প্রবাহ থেকে রিয়েল-টাইমে বুঝতে পারে কোন ত্রুটিগুলো ঘটেছে। 2025 সালের একটি প্রিপ্রিন্টে বর্ণিত IBM-এর Relay-BP ডিকোডার একটি হালকা বার্তা-বিনিময় পদ্ধতি, যা FPGA বা নিবেদিত চিপে চালানোর জন্য তৈরি। সিমুলেশনে এটি দ্বিচলক বাইসাইকেল কোডে একটি প্রচলিত ডিকোডারকে (BP+OSD) ছাড়িয়ে গেছে। প্রিপ্রিন্টের হিসাবে, প্রতি চক্রে এক মাইক্রোসেকেন্ড ধরে 12 চক্রের একটি সার্কিট ডিকোড করতে প্রায় 600টি পুনরাবৃত্তির বাজেট আছে।
IBM এখন বলছে Relay-BP ইতিমধ্যে Starling-এর প্রয়োজন পূরণ করে এবং তারা 2 ন্যানোমিটার প্রক্রিয়ায় একটি নিবেদিত ডিকোডার চিপ নকশা করছে। এটি একটি অ্যালগরিদম নিয়ে জোরালো দাবি, কিন্তু তা সিমুলেশনের ওপর দাঁড়িয়ে। আসল হার্ডওয়্যারে চলমান লজিক্যাল মেমরির সঙ্গে তাল মিলিয়ে চলা ডিকোডার একটি আলাদা মাইলফলক। IBM-এর মার্চের রোডম্যাপ 2026 সালে একটি ডিকোডার প্রোটোটাইপের প্রতিশ্রুতি দিয়েছিল, আর নভেম্বরের উপকরণে চিপটিকে এখনও উন্নয়নাধীন বলা হয়েছে।
সম্প্রসারণের একটি ভিন্ন বাজি
সব সুপারকন্ডাক্টিং-কিউবিট কোম্পানি একই পথে হাঁটছে না। 10 নভেম্বর Rigetti Computing নয়টি করে কিউবিটের বারোটি চিপলেট দিয়ে তৈরি তাদের 108 কিউবিটের Cepheus সিস্টেমে 99.5% মধ্যমা দুই-কিউবিট গেট ফিডেলিটির কথা জানিয়েছে। Rigetti বলছে, তারা একাধিক ফ্রিজকে নেটওয়ার্কে যুক্ত করার বদলে একটি ডাইলিউশন ফ্রিজে আরও বেশি কিউবিট রেখে সম্প্রসারণের পরিকল্পনা করছে। IBM সংযুক্ত ক্রায়োস্ট্যাটের ওপর বাজি ধরছে। দুটি কৌশলই কোম্পানিগুলোর নিজস্ব তথ্যের ওপর নির্ভরশীল, এবং কোনোটিই এখনও বড় পরিসরে ত্রুটি-সংশোধিত গণনা দেখায়নি।
প্রচার বনাম সারবস্তু
- সারবস্তু: IBM সুস্পষ্ট লক্ষ্যসহ উপাদান-স্তরের সংখ্যা প্রকাশ করছে, ফলে অগ্রগতি মাপা যায়। c-couplers-এর কোয়ালিটি ফ্যাক্টর, জাংশন ফলনের হিসাব এবং ক্রায়োস্ট্যাট সংহতকরণ বাস্তব প্রকৌশল পদক্ষেপ।
- এখনও দেখানো হয়নি: আমরা নভেম্বরের যে উপকরণ পর্যালোচনা করেছি, তাতে Loon-শ্রেণির হার্ডওয়্যারে রিয়েল-টাইম ডিকোডিংসহ চলমান qLDPC লজিক্যাল মেমরির কথা নেই। IBM-এর রোডম্যাপ বলছে Kookaburra নামের একটি প্রসেসর Starling-এর একটি মডিউল (একটি লজিক্যাল প্রসেসিং ইউনিট ও মেমরি) প্রদর্শন করবে; সেই প্রদর্শন সম্পন্ন হয়েছে বলে জানানো হয়নি।
- ঘাটতি বড়: Loon-এর মধ্যমা গেট ত্রুটি (প্রায় 0.3%) Starling-এর লক্ষ্যের দশ গুণেরও বেশি, সংযোগ ত্রুটি প্রায় দশ গুণ বেশি, আর সংযোগের সংখ্যা একটি মডিউলের প্রয়োজনের চেয়ে 25 গুণ কম।
- মডেল-ভিত্তিক সাশ্রয়: Starling-এর অন্যান্য ত্রুটি-সহনশীল নকশার চেয়ে প্রায় দশ গুণ কম ভৌত কিউবিট লাগবে, এই দাবি নয়েজ মডেলের ওপর নির্ভর করে, যেমন 2024 সালের গবেষণাপত্রে ধরা 0.1% ভৌত ত্রুটির হার।
- নিজস্ব প্রতিবেদন: এই সংখ্যাগুলোর বেশিরভাগ এসেছে IBM-এর ব্লগ পোস্ট ও সংবাদ উপকরণ থেকে, সহকর্মী-পর্যালোচিত গবেষণাপত্র থেকে নয়। স্বাধীন ফলাফল না আসা পর্যন্ত এগুলোকে কোম্পানির বক্তব্য হিসেবে দেখুন।
কী কী লক্ষ রাখবেন
চারটি সংকেত দেখাবে 2029-এর তারিখ টিকে থাকছে কি না: রিয়েল-টাইম ডিকোডিংসহ দ্বিচলক বাইসাইকেল কোডের লজিক্যাল মেমরির হার্ডওয়্যার প্রদর্শন; সংযোগের সংখ্যা বাড়ার সঙ্গে l-couplers ত্রুটির 0.1%-এর দিকে নামা; 2027 সালে দুই-চিপ Nighthawk r3 সিস্টেম সরবরাহ; এবং IBM-এর উদ্ধৃত মার্কিন জ্বালানি বিভাগের Genesis Mission-এর লক্ষ্য, অর্থাৎ 2028 সালের শেষ নাগাদ 100টি লজিক্যাল কিউবিট দিয়ে 100,000টি কঠিন অপারেশন চালানো। এ ধরনের দাবি কীভাবে যাচাই করবেন, তা জানতে আমাদের কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ঘোষণা পড়ার নির্দেশিকা দেখুন।
সূত্র
এই পাতার তথ্য নিচের সূত্রগুলো থেকে নেওয়া হয়েছে, যা DesignQuantum™ সংগ্রহ করেছে।
- The path to Starling: progress toward fault-tolerant quantum computing — IBM Research (Nov 11, 2026) research.ibm.com
- IBM Quantum Developer Conference 2026 — IBM Quantum blog ibm.com
- Connecting quantum processors with l-couplers — IBM Quantum blog ibm.com
- IBM Quantum Nighthawk demonstrates new levels of speed and quality, with plans to scale beyond 1,000 qubits in 2027 — IBM Newsroom (Nov 11, 2026) newsroom.ibm.com
- Quantum roadmap (updated March 2026) — IBM Technology Atlas ibm.com
- IBM to offer access to a dual-processor quantum system in 2027 — Ars Technica (Nov 11, 2026) arstechnica.com
- High-threshold and low-overhead fault-tolerant quantum memory (Bravyi et al.; Nature 627, 778, 2024) arxiv.org
- Tour de gross: a modular quantum computer based on bivariate bicycle codes (Yoder et al., 2025) arxiv.org
- Improved belief propagation is sufficient for real-time decoding of quantum memory (Müller et al., 2025) arxiv.org
- Rigetti Computing reports third quarter 2026 financial results — GlobeNewswire (Nov 10, 2026) globenewswire.com