Ndani ya njia ya IBM kuelekea Starling: matokeo ya urekebishaji wa makosa ya Novemba 2026 yanaonyesha nini, na hayaonyeshi nini

Lengo: kubiti 200 za kimantiki na operesheni milioni 100

IBM inasema mfumo wa Starling wa IBM Quantum, uliopangwa kwa mwaka 2029, utaendesha saketi za operesheni milioni 100 za kwantamu kwenye kubiti 200 za kimantiki. Kubiti ya kimantiki ni kipimo kimoja cha taarifa ya kwantamu iliyolindwa, iliyosambazwa kwenye kubiti nyingi za kifizikia, ili makosa yaweze kugunduliwa na kurekebishwa haraka kuliko yanavyojilimbikiza. Maelezo yetu kuhusu urekebishaji wa makosa yanaeleza misingi.

Muundo wa Starling unategemea familia ya misimbo ya kwantamu ya ukaguzi wa usawa yenye msongamano mdogo (qLDPC) inayoitwa misimbo ya bivariate bicycle, ambayo watafiti wa IBM waliichapisha katika jarida la Nature mwaka 2024. Mfano wao mkuu, msimbo wa "gross" [[144,12,12]], huhifadhi kubiti 12 za kimantiki ndani ya kubiti 288 za kifizikia. Makala hiyo inakadiria kuwa msimbo wa uso unaotumika sana ungehitaji karibu kubiti 3,000 za kifizikia kwa ulinzi unaolingana, ikichukulia kiwango cha makosa ya kifizikia cha 0.1%. Mwaka 2025 IBM ilieleza jinsi ya kujenga kompyuta kamili kutokana na misimbo hiyo, yaani "usanifu wa bicycle": moduli za msimbo, kila moja ikiwa na kitengo cha uchakataji wa kimantiki, zilizounganishwa kwa adapta na kulishwa na viwanda vya hali za kimiujiza (magic state).

Changamoto ni nyaya. Katika mpango wa awali, kila kubiti lazima iingiliane na nyingine sita, na baadhi ya washirika hao wako mbali kwenye chipu. Ndiyo maana matokeo ya Novemba 2026 yanalenga viunganishi, viungo na utengenezaji badala ya idadi ya kubiti.

IBM iliripoti nini tarehe 11 Novemba

IBM ilichapisha taarifa hii pamoja na Quantum Developer Conference yake, siku ileile ya ramani ya Nighthawk r3 tuliyoiripoti kando. Jedwali linalinganisha kila matokeo na lengo ambalo IBM inaweka kwa Starling. Takwimu zote ni za IBM yenyewe.

Kipengele	Kilichoripotiwa Novemba 2026	Hitaji au hali kwa Starling
Kubiti za kifizikia (chipu ya Loon)	Muda wa uwiano (T1) wa takriban 200 µs; kosa la kati la geti karibu 0.3%	T1 katika kiwango cha milisekunde; makosa ya geti katika sehemu ya chini ya kiwango cha 0.01%
Geti bora kwenye chipu za sasa	Makosa ya geti kwenye Heron na Nighthawk ya chini hadi 0.04%	Sehemu ya chini ya kiwango cha 0.01%
Viunganishi vya masafa marefu ndani ya chipu (c-couplers)	Kipengele cha ubora wa resoneta zaidi ya milioni 10; tabaka tatu za nyaya badala ya mbili; urefu wa 20 mm	Kwa mujibu wa IBM vinazidi mahitaji ya Starling
Msimbo wa kurekebisha makosa	Msimbo uliorekebishwa unahitaji miunganisho mitano kwa kila kubiti badala ya sita; IBM inaripoti viwango vya makosa ya kimantiki vilivyo chini mara 20 hadi 100	Umeigwa kwa kompyuta, bado haujaendeshwa kwenye maunzi
Utengenezaji	Viungo vya Josephson kwa kila kichakataji vimepunguzwa kutoka takriban 5,000 hadi takriban 2,000	Chipu nyingi zaidi zenye kila kiungo kinachofanya kazi
Kisimbuzi	Algorithimu ya Relay-BP imepanuliwa; chipu maalum kwenye mchakato wa 2 nm inaendelezwa	Kwa mujibu wa IBM algorithimu tayari inakidhi mahitaji ya Starling
Viungo kati ya chipu (l-couplers)	Viungo vinne kati ya chipu mbili za Nighthawk; kosa la wastani takriban 1% (bora 0.7%)	Zaidi ya viungo 100 kwa kila moduli kwa kosa la 0.1%
Upoozaji wa kiwango cha chini sana	Kriostati mbili za kimoduli zimeunganishwa na kupozwa chini ya 15 mK kwa chini ya siku tano	Hadi moduli 12 za upoozaji
Elektroniki za udhibiti	Chipu za udhibiti zinazofanya kazi katika baridi kali sasa zinalingana au kuzidi utendaji wa geti wa udhibiti katika joto la kawaida	Njia ya kupanua nyaya ndani ya jokofu

Kwa nini viungo vichache ni muhimu kuliko inavyoonekana

Mojawapo ya mambo yasiyovutia sana huenda likawa la vitendo zaidi. IBM inasema msimbo uliorekebishwa unaruhusu kila kichakataji kutumia takriban viungo 2,000 vya Josephson badala ya takriban 5,000. Kwa mavuno ya 99.95% kwa kila kiungo, IBM inakadiria kuwa kichakataji kimoja kati ya vitatu kingetoka kikiwa kinafanya kazi kikamilifu, ikilinganishwa na kimoja kati ya kumi na viwili hapo awali.

Hesabu inakubali. Ikiwa kila kiungo lazima kifanye kazi, uwezekano wa chipu kamilifu ni 0.9995 ikipandishwa kwa kipeo cha idadi ya viungo. Hiyo inatoa takriban 8% kwa viungo 5,000 na takriban 37% kwa 2,000, ongezeko la zaidi ya mara nne. Kwa mashine inayohitaji moduli nyingi zinazofanana, mavuno ni suala la gharama na ratiba sawa na suala la fizikia.

Kiungo dhaifu zaidi ni, kihalisi, kiungo chenyewe

Starling ni ya kimoduli: vichakataji kwenye chipu na kriostati tofauti lazima vibadilishane hali za kwantamu. Matokeo ya l-couplers ya IBM ndiyo kipimo kilicho wazi zaidi cha hatua iliyofikiwa. Katika chapisho tofauti la kiufundi (tazama ripoti yetu ya awali), IBM inaripoti kuunganisha vichakataji viwili vya Nighthawk kwa l-couplers nne kupitia nyaya koaksia za alumini za sentimita 80. Uhamishaji wa hali kupitia viungo ulifikia wastani wa 99%, na bora zaidi 99.3%. Geti ya kubiti mbili iliyotekelezwa kati ya chipu ilifikia uaminifu wa wastani wa 94.75% kwenye viungo vinne, chini sana ya geti zilizo ndani ya chipu.

Pata jarida la habari la DesignQuantum^™

Habari na maelezo ya bure kuhusu kompyuta za kwantumu, pamoja na viungo vya vyanzo tulivyotumia. Chagua kila siku, kila wiki au kila mwezi.

Tovuti

Anwani ya barua pepe MarudioKila sikuKila wikiKila mwezi LughaEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Jisajili bure

Bure. Jiondoe kwa mbofyo mmoja wakati wowote. Sera ya faragha

Kuna tofauti ndogo inayostahili kutajwa. Nyaraka za maandishi za IBM zinataja 99.3% kama matokeo bora ya kiungo, ilhali Ars Technica inamnukuu Oliver Dial wa IBM akisema hadi asilimia 99.4. Kwa vyovyote vile, lengo la IBM kwa Starling ni kosa la kiungo la 0.1%, takriban mara kumi bora kuliko wastani wa sasa. Starling pia inahitaji zaidi ya viungo 100 vya aina hiyo kwa kila moduli, ikilinganishwa na vinne katika onyesho hili.

Usambazaji wa chipu zilizounganishwa nao umepungua kasi. Ramani ya IBM ya Machi 2026 ilitarajia hadi moduli tatu za Nighthawk zenye kubiti 120 zilizounganishwa (kubiti 360) mwaka 2026. Ars Technica inaripoti kuwa mpango umepunguzwa kutoka chipu tisa zilizounganishwa hadi mbili, na mfumo wa kwanza wa chipu mbili, uliojengwa kwa vichakataji vya Nighthawk r3 vyenye kubiti 520, sasa umepangwa kwa mwaka 2027.

Usimbuaji: dai linalopaswa kusomwa kwa makini

Urekebishaji wa makosa hufanya kazi tu ikiwa kisimbuzi cha kawaida kinaweza kubaini, kwa wakati halisi, ni makosa gani yametokea kutokana na mtiririko wa vipimo. Kisimbuzi cha Relay-BP cha IBM, kilichoelezwa katika chapisho la awali la mwaka 2025, ni mbinu nyepesi ya kupitisha ujumbe iliyoundwa kuendeshwa kwenye FPGA au chipu maalum. Katika uigaji, kilifanya vizuri kuliko kisimbuzi cha kawaida (BP+OSD) kwenye misimbo ya bivariate bicycle. Chapisho hilo linakadiria bajeti ya takriban marudio 600 ili kusimbua saketi ya mizunguko 12 kwa mikrosekunde moja kwa kila mzunguko.

IBM sasa inasema Relay-BP tayari inakidhi mahitaji ya Starling na kwamba inabuni chipu maalum ya kisimbuzi kwenye mchakato wa 2 nm. Hilo ni dai zito kuhusu algorithimu, lakini linategemea uigaji. Kisimbuzi kinachoenda sambamba na kumbukumbu ya kimantiki inayofanya kazi kwenye maunzi halisi ni hatua nyingine tofauti. Ramani ya IBM ya Machi iliahidi mfano wa awali wa kisimbuzi mwaka 2026, na nyaraka za Novemba zinaeleza chipu hiyo kuwa bado inaendelezwa.

Dau tofauti la kupanua ukubwa

Si kila kampuni ya kubiti za superconducting inafuata njia ileile. Tarehe 10 Novemba, Rigetti Computing iliripoti uaminifu wa kati wa geti ya kubiti mbili wa 99.5% kwenye mfumo wake wa Cepheus wenye kubiti 108, uliojengwa kwa chiplet kumi na mbili zenye kubiti tisa kila moja. Rigetti inasema inapanga kupanua kwa kuweka kubiti nyingi zaidi ndani ya jokofu moja la dilution badala ya kuunganisha majokofu kwenye mtandao. IBM inaweka dau kwenye kriostati zilizounganishwa. Mikakati yote miwili inategemea takwimu za kampuni zenyewe, na hakuna hata mmoja ulioonyesha bado ukokotoaji uliorekebishwa makosa kwa kiwango kikubwa.

Mbwembwe dhidi ya uhalisia

• Uhalisia: IBM inachapisha takwimu za kiwango cha vipengele zikiwa na malengo bayana, jambo linalofanya maendeleo yapimike. Vipengele vya ubora vya c-couplers, hesabu ya mavuno ya viungo na uunganishaji wa kriostati ni hatua halisi za kihandisi.
• Bado haijaonyeshwa: nyaraka za Novemba tulizozipitia haziripoti kumbukumbu ya kimantiki ya qLDPC inayoendeshwa kwenye maunzi ya daraja la Loon kwa usimbuaji wa wakati halisi. Ramani ya IBM inasema kichakataji kiitwacho Kookaburra kitaonyesha moduli moja ya Starling (kitengo cha uchakataji wa kimantiki pamoja na kumbukumbu); onyesho hilo halijaripotiwa kukamilika.
• Mapengo ni makubwa: kosa la kati la geti la Loon (takriban 0.3%) ni zaidi ya mara kumi ya lengo la Starling, na kosa la kiungo ni takriban mara kumi juu mno, huku viungo vikiwa pungufu mara 25 ya vile moduli moja inavyohitaji.
• Akiba inayotokana na modeli: dai kwamba Starling inahitaji takriban mara kumi chache za kubiti za kifizikia kuliko miundo mingine inayostahimili hitilafu linategemea modeli za kelele, kama kiwango cha makosa ya kifizikia cha 0.1% kilichotumika katika makala ya 2024.
• Takwimu za kampuni yenyewe: sehemu kubwa ya takwimu hizi zinatoka kwenye machapisho ya blogu na nyaraka za habari za IBM, si makala zilizopitiwa na wataalamu wenza. Zichukulie kama maelezo ya kampuni hadi matokeo huru yatakapotokea.

Mambo ya kufuatilia

Ishara nne zitaonyesha ikiwa tarehe ya 2029 inasimama: onyesho kwenye maunzi la kumbukumbu ya kimantiki ya msimbo wa bivariate bicycle yenye usimbuaji wa wakati halisi; kosa la l-couplers likishuka kuelekea 0.1% kadiri idadi ya viungo inavyoongezeka; kuwasilishwa kwa mfumo wa chipu mbili wa Nighthawk r3 mwaka 2027; na lengo la Genesis Mission la Idara ya Nishati ya Marekani, lililonukuliwa na IBM, la kubiti 100 za kimantiki zinazoendesha operesheni ngumu 100,000 kufikia mwishoni mwa 2028. Ili kujua jinsi ya kupima madai kama haya, tazama mwongozo wetu wa kusoma tangazo la kompyuta za kwantamu.