מבט מבפנים על הדרך של IBM אל Starling: מה מראות תוצאות תיקון השגיאות מנובמבר 2026, ומה הן אינן מראות

היעד: 200 קיוביטים לוגיים ו־100 מיליון פעולות

לדברי IBM, מערכת Starling של IBM Quantum, המתוכננת ל־2029, תריץ מעגלים של 100 מיליון פעולות קוונטיות על 200 קיוביטים לוגיים. קיוביט לוגי הוא יחידת מידע קוונטי מוגנת הפרוסה על פני קיוביטים פיזיקליים רבים, כך ששגיאות מזוהות ומתוקנות מהר יותר משהן מצטברות. ההסבר שלנו על תיקון שגיאות מציג את היסודות.

התכנון של Starling נשען על משפחה של קודים קוונטיים מסוג בדיקת זוגיות בצפיפות נמוכה (qLDPC) הנקראים קודי אופניים דו־משתניים, שחוקרי IBM פרסמו ב־Nature ב־2024. הדוגמה הבולטת שלהם, קוד «gross» מסוג [[144,12,12]], מאחסנת 12 קיוביטים לוגיים ב־288 קיוביטים פיזיקליים. המאמר מעריך שקוד המשטח הנפוץ יזדקק לכ־3,000 קיוביטים פיזיקליים להגנה דומה, בהנחה של שיעור שגיאה פיזיקלי של 0.1%. ב־2025 תיארה IBM כיצד לבנות מחשב שלם מקודים אלה, «ארכיטקטורת האופניים»: מודולי קוד שלכל אחד יחידת עיבוד לוגית, המחוברים במתאמים ומוזנים ממפעלי מצבי קסם.

הקושי הוא החיווט. בתכנון המקורי כל קיוביט נדרש לקיים אינטראקציה עם שישה אחרים, וחלק מהשותפים האלה ממוקמים רחוק זה מזה על השבב. לכן תוצאות נובמבר 2026 מתמקדות במצמדים, בקישורים ובייצור, ולא במספר הקיוביטים.

מה IBM דיווחה ב־11 בנובמבר

IBM פרסמה את העדכון לצד Quantum Developer Conference, באותו יום שבו הכריזה על מפת הדרכים של Nighthawk r3, שעליה דיווחנו בנפרד. הטבלה שלהלן משווה כל תוצאה מדווחת ליעד ש־IBM הציבה ל־Starling. כל הנתונים הם של IBM עצמה.

רכיב ליבה	דווח בנובמבר 2026	דרישת Starling או מצב
קיוביטים פיזיקליים (שבב Loon)	זמן קוהרנטיות (T1) של כ־200 מיקרו־שניות; שגיאת שער חציונית של כ־0.3%	T1 בטווח המילי־שניות; שגיאת שער בחלק הנמוך של טווח ה־0.01%
השערים הטובים ביותר בשבבים הנוכחיים	שגיאת שער של עד 0.04% ב־Heron וב־Nighthawk	החלק הנמוך של טווח ה־0.01%
מצמדים ארוכי טווח על השבב (c-couplers)	מקדם איכות של המהוד מעל 10 מיליון; שלוש שכבות חיווט במקום שתיים; אורך 20 מילימטר	לדברי IBM, מעבר לנדרש ל־Starling
קוד תיקון השגיאות	הקוד המעודכן דורש חמישה חיבורים לכל קיוביט במקום שישה; IBM מדווחת על שיעורי שגיאה לוגיים נמוכים פי 20 עד 100	הודמה בסימולציה, טרם הורץ על חומרה
ייצור	צומתי ג'וזפסון בכל מעבד ירדו מכ־5,000 לכ־2,000	יותר שבבים שבהם כל הצמתים פועלים
מפענח	אלגוריתם Relay-BP הורחב; שבב ייעודי בטכנולוגיית 2 ננומטר בפיתוח	לדברי IBM, האלגוריתם כבר עומד בדרישות Starling
קישורים בין שבבים (l-couplers)	ארבעה קישורים בין שני שבבי Nighthawk; שגיאה ממוצעת של כ־1% (הטובה ביותר 0.7%)	יותר מ־100 קישורים לכל מודול בשגיאה של 0.1%
קריוגניקה	שני קריוסטטים מודולריים חוברו וקוררו אל מתחת ל־15 מילי־קלווין בפחות מחמישה ימים	עד 12 מודולים קריוגניים
אלקטרוניקת בקרה	שבבי בקרה קריוגניים משתווים כעת לבקרה בטמפרטורת החדר בביצועי השערים או עולים עליה	דרך להרחבת החיווט בתוך המקרר

מדוע פחות צמתים חשוב יותר ממה שנראה

אחד הפריטים הפחות בולטים עשוי להיות המעשי ביותר. לדברי IBM, הקוד המעודכן מאפשר לכל מעבד לפעול עם כ־2,000 צומתי ג'וזפסון במקום כ־5,000. בתפוקה של 99.95% לכל צומת, IBM מעריכה שאחד מכל שלושה מעבדים ייצא תקין לחלוטין, לעומת אחד מכל שנים־עשר קודם לכן.

החשבון מסתדר. אם כל צומת חייב לפעול, ההסתברות לשבב מושלם היא 0.9995 בחזקת מספר הצמתים. זה יוצא כ־8% עבור 5,000 צמתים וכ־37% עבור 2,000 צמתים, שיפור של יותר מפי ארבעה. עבור מכונה הזקוקה למודולים זהים רבים, התפוקה היא שאלה של עלות ולוחות זמנים לא פחות משהיא שאלה של פיזיקה.

החוליה החלשה היא, פשוטו כמשמעו, הקישור

Starling הוא מודולרי: מעבדים על שבבים נפרדים ובקריוסטטים נפרדים חייבים להחליף ביניהם מצבים קוונטיים. תוצאות ה־l-couplers של IBM הן המדד הברור ביותר להתקדמות בתחום זה. בפרסום טכני נפרד (ראו הדיווח הקודם שלנו) IBM מדווחת שחיברה שני מעבדי Nighthawk בארבעה l-couplers באמצעות כבלים קואקסיאליים מאלומיניום באורך 80 סנטימטר. העברת המצבים דרך הקישורים הגיעה בממוצע ל־99% ובמקרה הטוב ביותר ל־99.3%. שער של שני קיוביטים שהורץ בין שני השבבים הגיע לנאמנות ממוצעת של 94.75% על פני ארבעת הקישורים, נמוך בהרבה מהשערים על השבב.

הירשמו לניוזלטר של DesignQuantum^™

חדשות והסברים בחינם על מחשוב קוונטי, עם קישורים למקורות שבהם השתמשנו. בחרו קבלה יומית, שבועית או חודשית.

אתר אינטרנט

כתובת אימייל תדירותיומישבועיחודשי שפהEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית הרשמה בחינם

בחינם. אפשר לבטל את המינוי בלחיצה אחת בכל עת. מדיניות פרטיות

ראוי לציין גם אי־התאמה קטנה. המסמכים הכתובים של IBM מציינים 99.3% כתוצאת הקישור הטובה ביותר, בעוד Ars Technica מצטט את Oliver Dial מ־IBM עם נתון של עד 99.4 אחוזים. כך או כך, היעד של IBM עצמה ל־Starling הוא שגיאת קישור של 0.1%, כלומר טוב בערך פי עשרה מהממוצע הנוכחי. Starling גם זקוק ליותר מ־100 קישורים כאלה בכל מודול, בעוד בהדגמה היו ארבעה.

גם הוצאת השבבים המקושרים לשוק הואטה. מפת הדרכים של IBM ממרץ 2026 צפתה לשנת 2026 עד שלושה מודולי Nighthawk מקושרים של 120 קיוביטים (360 קיוביטים). Ars Technica מדווח שהתוכנית צומצמה מתשעה שבבים מקושרים לשניים, ושהמערכת הראשונה בת שני השבבים, הבנויה ממעבדי Nighthawk r3 בני 520 קיוביטים, מתוכננת כעת ל־2027.

פענוח: טענה שכדאי לקרוא בעיון

תיקון שגיאות עובד רק אם מפענח קלאסי מסוגל לקבוע בזמן אמת, מתוך זרם המדידות, אילו שגיאות התרחשו. מפענח Relay-BP של IBM, שתואר בטיוטה מוקדמת ב־2025, הוא שיטה קלה מבוססת העברת הודעות, שנועדה לרוץ על FPGA או על שבבים ייעודיים. בסימולציות הוא עלה על מפענח סטנדרטי (BP+OSD) בקודי אופניים דו־משתניים. הטיוטה מעריכה תקציב של כ־600 איטרציות לפענוח מעגל של 12 מחזורים, במיקרו־שנייה אחת לכל מחזור.

IBM אומרת כעת ש־Relay-BP כבר עומד בדרישות Starling, ושהיא מתכננת שבב מפענח ייעודי בטכנולוגיית 2 ננומטר. זו טענה חזקה לגבי אלגוריתם, אך היא נשענת על סימולציה. מפענח שעומד בקצב של זיכרון לוגי פועל על חומרה אמיתית הוא אבן דרך נפרדת. מפת הדרכים של IBM ממרץ הבטיחה אב־טיפוס של המפענח ל־2026, ומסמכי נובמבר מתארים את השבב כעדיין בפיתוח.

הימור שונה על הגדלה

לא כל חברות הקיוביטים המוליכים־העל הולכות באותה דרך. ב־10 בנובמבר דיווחה Rigetti Computing על נאמנות חציונית של 99.5% לשער של שני קיוביטים במערכת Cepheus בת 108 קיוביטים, הבנויה משנים־עשר שבבונים של תשעה קיוביטים. Rigetti אומרת שהיא מתכוונת להגדיל את הקנה מידה על ידי הכנסת יותר קיוביטים למקרר דילול אחד, במקום לקשר מקררים רבים. IBM מהמרת על קריוסטטים מקושרים. שתי האסטרטגיות נשענות על נתוני החברות עצמן, ואף אחת מהן טרם הדגימה חישוב מתוקן בקנה מידה גדול.

הייפ מול מהות

• מהות: IBM מפרסמת נתונים ברמת הרכיבים לצד יעדים מפורשים, וכך ההתקדמות ניתנת למדידה. מקדמי האיכות של ה־c-couplers, חישוב התפוקה של הצמתים ושילוב הקריוסטטים הם צעדים הנדסיים מוחשיים.
• טרם הודגם: מסמכי נובמבר שבדקנו אינם מדווחים על זיכרון לוגי מסוג qLDPC הפועל על חומרה ממעמד Loon עם פענוח בזמן אמת. מפת הדרכים של IBM אומרת שמעבד בשם Kookaburra ידגים מודול Starling (יחידת עיבוד לוגית יחד עם זיכרון); השלמת ההדגמה לא דווחה.
• הפערים גדולים: שגיאת השער החציונית ב־Loon (כ־0.3%) גבוהה פי יותר מעשרה מיעד Starling, שגיאת הקישור גבוהה בערך פי עשרה מהמותר, ומספר הקישורים קטן פי 25 מהנדרש למודול.
• חיסכון מבוסס מודל: הטענה ש־Starling זקוק לכפי עשרה פחות קיוביטים פיזיקליים מתכנונים עמידי תקלות אחרים תלויה במודלי רעש, כמו שיעור השגיאה הפיזיקלי של 0.1% ששימש במאמר מ־2024.
• דיווח עצמי: רוב הנתונים מגיעים מרשומות הבלוג ומחומרי העיתונות של IBM, לא ממאמרים שעברו ביקורת עמיתים. התייחסו אליהם כעמדת החברה עד שיתפרסמו תוצאות עצמאיות.

במה כדאי לעקוב

ארבעה סימנים יראו אם מועד 2029 יחזיק: הדגמה בחומרה של זיכרון לוגי מבוסס קוד אופניים דו־משתני עם פענוח בזמן אמת; ירידת שגיאת ה־l-couplers לכיוון 0.1% תוך הגדלת מספר הקישורים; אספקת מערכת Nighthawk r3 בת שני השבבים ב־2027; ויעד Genesis Mission של משרד האנרגיה האמריקאי ש־IBM מצטטת, 100 קיוביטים לוגיים שיריצו 100,000 פעולות קשות עד סוף 2028. כדי ללמוד כיצד לבחון טענות כאלה, ראו את המדריך שלנו כיצד לקרוא הודעות על מחשוב קוונטי.