IBM'in Starling yolculuğunun içinden: Kasım 2026 hata düzeltme sonuçları neyi gösteriyor, neyi göstermiyor

Hedef: 200 mantıksal kübit ve 100 milyon işlem

IBM, IBM Quantum'un 2029 için planlanan Starling sisteminin 200 mantıksal kübit üzerinde 100 milyon kuantum işleminden oluşan devreler çalıştıracağını söylüyor. Mantıksal kübit, hataların birikmesinden daha hızlı tespit edilip düzeltilebilmesi için birçok fiziksel kübite yayılmış, korunan bir kuantum bilgisi birimidir. Hata düzeltme rehberimiz temel bilgileri anlatıyor.

Starling'in tasarımı, IBM araştırmacılarının 2024'te Nature'da yayımladığı, iki değişkenli bisiklet (bivariate bicycle) kodları adlı düşük yoğunluklu parite denetimli kuantum kodları (qLDPC) ailesine dayanıyor. Öne çıkan örnek olan [[144,12,12]] "gross" kodu, 12 mantıksal kübiti 288 fiziksel kübitte saklıyor. Makale, yaygın olarak kullanılan yüzey kodunun benzer koruma için yaklaşık 3.000 fiziksel kübite ihtiyaç duyacağını tahmin ediyor; bu tahmin %0,1'lik fiziksel hata oranı varsayımına dayanıyor. IBM 2025'te bu kodlardan eksiksiz bir bilgisayarın nasıl kurulacağını, yani "bisiklet mimarisini" tarif etti: her biri bir mantıksal işlem birimine sahip, adaptörlerle birbirine bağlanan ve sihirli durum fabrikalarıyla beslenen kod modülleri.

Sorun kablolamada. Özgün şemada her kübitin altı başka kübitle etkileşmesi gerekiyor ve bu ortaklardan bazıları çip üzerinde uzakta bulunuyor. Bu nedenle Kasım 2026 sonuçları kübit sayısından çok bağlayıcılara, bağlantılara ve üretime odaklanıyor.

IBM 11 Kasım'da ne açıkladı

IBM güncellemeyi Quantum Developer Conference ile birlikte, ayrıca haberleştirdiğimiz Nighthawk r3 yol haritası ile aynı gün yayımladı. Tablo, bildirilen her sonucu IBM'in Starling için verdiği hedefle karşılaştırıyor. Tüm rakamlar IBM'e ait.

Yapı taşı	Kasım 2026'da bildirilen	Starling gereksinimi veya durumu
Fiziksel kübitler (Loon çipi)	Yaklaşık 200 µs eşevrelilik süresi (T1); %0,3 civarında medyan kapı hatası	Milisaniye aralığında T1; %0,01 aralığının alt ucunda kapı hataları
Mevcut çiplerdeki en iyi kapılar	Heron ve Nighthawk'ta %0,04'e kadar düşen kapı hataları	%0,01 aralığının alt ucu
Çip üzerinde uzun menzilli bağlayıcılar (c-couplers)	10 milyonun üzerinde rezonatör kalite faktörü; iki yerine üç kablolama katmanı; 20 mm uzunluk	IBM'e göre Starling'in ihtiyacını aşıyor
Hata düzeltme kodu	Revize kod kübit başına altı yerine beş bağlantı gerektiriyor; IBM 20 ila 100 kat daha düşük mantıksal hata oranları bildiriyor	Simüle edildi, henüz donanımda çalıştırılmadı
Üretim	İşlemci başına Josephson eklemi yaklaşık 5.000'den yaklaşık 2.000'e indirildi	Tüm eklemleri çalışan daha fazla çip
Kod çözücü	Relay-BP algoritması genişletildi; 2 nm süreçte özel çip geliştiriliyor	IBM'e göre algoritma Starling'in ihtiyaçlarını zaten karşılıyor
Çipler arası bağlantılar (l-couplers)	İki Nighthawk çipi arasında dört bağlantı; ortalama hata yaklaşık %1 (en iyi %0,7)	Modül başına %0,1 hatayla 100'den fazla bağlantı
Kriyojenik	İki modüler kriyostat birleştirildi, beş günden kısa sürede 15 mK'nin altına soğutuldu	12'ye kadar kriyojenik modül
Kontrol elektroniği	Kriyojenik kontrol çipleri artık oda sıcaklığındaki kontrolün kapı performansına eşit veya daha iyi	Soğutucu içindeki kablolama için ölçekleme yolu

Daha az eklem neden göründüğünden daha önemli

En az dikkat çeken maddelerden biri en pratik olanı olabilir. IBM, revize kodun her işlemcinin yaklaşık 5.000 yerine yaklaşık 2.000 Josephson eklemi kullanmasına imkân verdiğini söylüyor. Eklem başına %99,95 verimle IBM, eskiden on iki işlemciden biri tamamen çalışırken artık üç işlemciden birinin tamamen çalışır çıkacağını tahmin ediyor.

Hesap tutuyor. Her eklemin çalışması gerekiyorsa kusursuz bir çip olasılığı, 0,9995'in eklem sayısı kadar kuvvetidir. Bu, 5.000 eklem için yaklaşık %8, 2.000 eklem için yaklaşık %37 ediyor; yani dört kattan fazla bir kazanç. Çok sayıda özdeş modüle ihtiyaç duyan bir makine için üretim verimi, fizik kadar maliyet ve takvim meselesidir.

En zayıf halka tam anlamıyla bağlantının kendisi

Starling modüler bir yapıya sahip: ayrı çiplerde ve ayrı kriyostatlarda bulunan işlemcilerin kuantum durumlarını değiş tokuş etmesi gerekiyor. IBM'in l-couplers sonuçları, bu konuda ne kadar yol alındığının en net ölçüsü. Ayrı bir teknik yazıda (önceki haberimize bakın) IBM, iki Nighthawk işlemcisini 80 cm'lik alüminyum koaksiyel kablolar üzerinden dört l-couplers ile bağladığını bildiriyor. Bağlantılar üzerinden durum aktarımı ortalama %99, en iyi durumda %99,3 oldu. Çipler arasında gerçekleştirilen iki kübitlik bir kapı, dört bağlantı genelinde ortalama %94,75 doğruluğa ulaştı; bu, çip üzerindeki kapıların çok altında.

DesignQuantum^™ bültenine abone olun

Kullandığımız kaynaklara bağlantılarla ücretsiz kuantum bilişim haberleri ve açıklayıcı yazılar. Günlük, haftalık veya aylık seçin.

Web sitesi

E-posta adresi SıklıkGünlükHaftalıkAylık DilEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Ücretsiz abone ol

Ücretsiz. İstediğiniz zaman tek tıklamayla abonelikten çıkabilirsiniz. Gizlilik politikası

Belirtmeye değer küçük bir tutarsızlık var. IBM'in yazılı materyalleri en iyi bağlantı sonucunu %99,3 olarak veriyor; Ars Technica ise IBM'den Oliver Dial'ın yüzde 99,4'e kadar dediğini aktarıyor. Her durumda IBM'in Starling için kendi hedefi %0,1 bağlantı hatası; bu, bugünkü ortalamadan yaklaşık on kat daha iyi. Starling ayrıca modül başına 100'den fazla bu tür bağlantıya ihtiyaç duyuyor; bu gösterimde ise dört bağlantı vardı.

Bağlı çiplerin devreye alınması da yavaşladı. IBM'in Mart 2026 yol haritası, 2026'da üç adede kadar bağlı 120 kübitlik Nighthawk modülü (360 kübit) öngörüyordu. Ars Technica, planın dokuz bağlı çipten ikiye indirildiğini ve 520 kübitlik Nighthawk r3 işlemcilerinden oluşan ilk iki çipli sistemin artık 2027'ye planlandığını bildiriyor.

Kod çözme: dikkatle okunması gereken bir iddia

Hata düzeltme ancak klasik bir kod çözücü, ölçüm akışından hangi hataların oluştuğunu gerçek zamanlı olarak çıkarabildiğinde işe yarar. IBM'in 2025 tarihli bir ön baskıda anlatılan Relay-BP kod çözücüsü, FPGA'ler veya özel çipler üzerinde çalışmak üzere tasarlanmış hafif bir mesaj iletme yöntemi. Simülasyonda iki değişkenli bisiklet kodlarında standart bir kod çözücüden (BP+OSD) daha iyi performans gösterdi. Ön baskı, döngü başına bir mikrosaniyede 12 döngülük bir devreyi çözmek için yaklaşık 600 yinelemelik bir bütçe öngörüyor.

IBM artık Relay-BP'nin Starling'in gereksinimlerini zaten karşıladığını ve 2 nm süreçte özel bir kod çözücü çipi tasarladığını söylüyor. Bu, bir algoritma hakkında güçlü bir iddia, ancak simülasyonlara dayanıyor. Gerçek donanım üzerinde çalışan bir mantıksal belleğe yetişebilen bir kod çözücü ayrı bir kilometre taşı. IBM'in Mart yol haritası 2026'da bir kod çözücü prototipi vaat ediyordu; Kasım materyalleri ise çipi hâlâ geliştirme aşamasında olarak tanımlıyor.

Farklı bir ölçekleme bahsi

Süperiletken kübit şirketlerinin hepsi aynı yolu izlemiyor. 10 Kasım'da Rigetti Computing, on iki adet dokuz kübitlik chiplet'ten oluşan 108 kübitlik Cepheus sisteminde %99,5 medyan iki kübitlik kapı doğruluğu bildirdi. Rigetti, soğutucuları ağ üzerinden birbirine bağlamak yerine tek bir seyreltme soğutucusuna daha fazla kübit yerleştirerek ölçeklenmeyi planladığını söylüyor. IBM ise birbirine bağlı kriyostatlara bahse giriyor. Her iki strateji de şirketlerin kendi verilerine dayanıyor ve ikisi de henüz büyük ölçekte hata düzeltmeli hesaplama göstermiş değil.

Abartı ve gerçek

• Gerçek: IBM, açık hedeflerle birlikte bileşen düzeyinde rakamlar yayımlıyor; bu da ilerlemeyi ölçülebilir kılıyor. c-couplers kalite faktörleri, eklem verimi hesabı ve kriyostat entegrasyonu somut mühendislik adımları.
• Henüz gösterilmedi: incelediğimiz Kasım materyalleri, Loon sınıfı donanımda gerçek zamanlı kod çözmeyle çalışan bir qLDPC mantıksal belleği bildirmiyor. IBM'in yol haritası, Kookaburra adlı bir işlemcinin tek bir Starling modülünü (bir mantıksal işlem birimi artı bellek) göstereceğini söylüyor; bu gösterim tamamlandı olarak bildirilmedi.
• Açıklar büyük: Loon'un medyan kapı hatası (yaklaşık %0,3) Starling hedefinin on katından fazla; bağlantı hatası yaklaşık on kat yüksek ve bağlantı sayısı bir modülün ihtiyacından 25 kat az.
• Modele dayalı tasarruflar: Starling'in diğer hataya dayanıklı tasarımlara göre yaklaşık on kat daha az fiziksel kübite ihtiyaç duyduğu iddiası, 2024 makalesinde kullanılan %0,1 fiziksel hata oranı gibi gürültü modellerine bağlı.
• Şirket beyanı: bu rakamların çoğu hakemli makalelerden değil, IBM'in blog yazılarından ve basın materyallerinden geliyor. Bağımsız sonuçlar ortaya çıkana kadar bunları şirketin anlatımı olarak değerlendirin.

Nelere dikkat etmeli

Dört sinyal, 2029 tarihinin geçerliliğini koruyup korumadığını gösterecek: gerçek zamanlı kod çözmeli, iki değişkenli bisiklet kodlu bir mantıksal belleğin donanımda gösterilmesi; bağlantı sayısı arttıkça l-couplers hatasının %0,1'e doğru düşmesi; iki çipli Nighthawk r3 sisteminin 2027'de teslim edilmesi; ve IBM'in alıntıladığı, ABD Enerji Bakanlığı'nın Genesis Mission programının 2028 sonuna kadar 100 mantıksal kübitle 100.000 zor işlem çalıştırma hedefi. Bu tür iddiaları nasıl tartacağınız için kuantum bilişim duyurularını okuma rehberimize bakın.