IBM Unveils Path to World's First Large-Scale, Fault-Tolerant Quantum Computer

IBM Unveils Path to World's First Large-Scale, Fault-Tolerant Quantum Computer

IBM Unveils Path to World's First Large-Scale, Fault-Tolerant Quantum Computer

IBM (NYSE: IBM) has announced an ambitious roadmap to build the world's first large-scale, fault-tolerant quantum computer, dubbed "IBM Quantum Starling," with an expected delivery to clients in 2029. 

This groundbreaking system will be housed in a new IBM Quantum Data Center in Poughkeepsie, New York. 

IBM Quantum Starling is projected to perform 20,000 times more operations than current quantum computers, enabling users to explore the full complexity of quantum states beyond the capabilities of today's machines. 

Representing its computational state would demand the memory of more than 10^{48} of the world's most powerful supercomputers.

The core of IBM's strategy lies in overcoming the significant challenge of error correction in quantum computing. 

Unlike classical computers, quantum systems are highly susceptible to errors, necessitating innovative approaches to ensure reliable operation at scale. 

IBM's solution leverages quantum low-density parity check (qLDPC) codes, which drastically reduce the number of physical qubits required for error correction by approximately 90% compared to other leading codes. 

This breakthrough, detailed in two new technical papers, defines an efficient fault-tolerant architecture that makes large-scale quantum computing a realistic endeavor without impractical engineering overhead.

IBM Quantum Starling is designed to achieve its immense computational power by running 100 million quantum operations using 200 logical qubits. 

This system will serve as the foundation for future advancements, leading to "IBM Quantum Blue Jay," which is envisioned to execute 1 billion quantum operations over 2,000 logical qubits. 

Logical qubits are crucial to fault tolerance, as they are constructed from multiple physical qubits working in concert to store quantum information and self-monitor for errors, thereby exponentially suppressing error rates.

The roadmap details a progression of processors leading up to Starling. "IBM Quantum Loon," expected in 2025, will test architectural components for the qLDPC code.

 "IBM Quantum Kookaburra," anticipated in 2026, will be IBM's first modular processor designed to store and process encoded information, combining quantum memory with logic operations. 

Finally, "IBM Quantum Cockatoo," set for 2027, will link Kookaburra modules, forming a scalable, interconnected quantum system. 

These advancements are all meticulously designed to culminate in the delivery of Starling in 2029.

This initiative, as stated by Arvind Krishna, Chairman and CEO of IBM, marks the "next frontier in quantum computing," promising to solve real-world challenges and unlock immense possibilities across various sectors. 

A large-scale, fault-tolerant quantum computer with thousands of logical qubits could accelerate breakthroughs in fields like drug development, materials discovery, chemistry, and optimization by performing hundreds of millions to billions of operations, leading to significant time and cost efficiencies.

IBM ने दुनिया के पहले बड़े पैमाने के, दोष-सहिष्णु क्वांटम कंप्यूटर के लिए मार्ग का अनावरण किया

IBM (NYSE: IBM) ने दुनिया के पहले बड़े पैमाने के, दोष-सहिष्णु क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण के लिए एक महत्वाकांक्षी रोडमैप की घोषणा की है, जिसे "IBM क्वांटम स्टार्लिंग" नाम दिया गया है, जिसकी डिलीवरी 2029 में ग्राहकों को होने की उम्मीद है।

यह ग्राउंडब्रेकिंग सिस्टम न्यूयॉर्क के पॉकीप्सी में एक नए IBM क्वांटम डेटा सेंटर में रखा जाएगा।

IBM क्वांटम स्टार्लिंग को वर्तमान क्वांटम कंप्यूटरों की तुलना में 20,000 गुना अधिक संचालन करने का अनुमान है, जिससे उपयोगकर्ता आज की मशीनों की क्षमताओं से परे क्वांटम अवस्थाओं की पूरी जटिलता का पता लगा सकेंगे।

इसकी कम्प्यूटेशनल अवस्था का प्रतिनिधित्व करने के लिए दुनिया के सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटरों में से 10^{48} से अधिक की मेमोरी की आवश्यकता होगी।

IBM की रणनीति का मूल क्वांटम कंप्यूटिंग में त्रुटि सुधार की महत्वपूर्ण चुनौती पर काबू पाने में निहित है।

 शास्त्रीय कंप्यूटरों के विपरीत, क्वांटम सिस्टम त्रुटियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं, जिससे बड़े पैमाने पर विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए अभिनव दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है।

IBM का समाधान क्वांटम लो-डेंसिटी पैरिटी चेक (qLDPC) कोड का लाभ उठाता है, जो अन्य प्रमुख कोडों की तुलना में त्रुटि सुधार के लिए आवश्यक भौतिक क्यूबिट की संख्या को लगभग 90% तक कम कर देता है।

यह सफलता, दो नए तकनीकी पत्रों में विस्तृत है, एक कुशल दोष-सहिष्णु वास्तुकला को परिभाषित करती है जो अव्यवहारिक इंजीनियरिंग ओवरहेड के बिना बड़े पैमाने पर क्वांटम कंप्यूटिंग को एक यथार्थवादी प्रयास बनाती है।

IBM क्वांटम स्टार्लिंग को 200 लॉजिकल क्यूबिट का उपयोग करके 100 मिलियन क्वांटम ऑपरेशन चलाकर अपनी अपार कम्प्यूटेशनल शक्ति प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

यह प्रणाली भविष्य की प्रगति के लिए आधार के रूप में काम करेगी, जिससे "IBM क्वांटम ब्लू जे" की ओर अग्रसर होगा, जिसे 2,000 लॉजिकल क्यूबिट पर 1 बिलियन क्वांटम ऑपरेशन निष्पादित करने की परिकल्पना की गई है।

 तार्किक क्यूबिट दोष सहिष्णुता के लिए महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि वे क्वांटम सूचना को संग्रहीत करने और त्रुटियों के लिए स्वयं-निगरानी करने के लिए मिलकर काम करने वाले कई भौतिक क्यूबिट से निर्मित होते हैं, जिससे त्रुटि दर में तेजी से कमी आती है।

रोडमैप में स्टार्लिंग तक ले जाने वाले प्रोसेसर की प्रगति का विवरण दिया गया है। 2025 में अपेक्षित "आईबीएम क्वांटम लून" qLDPC कोड के लिए आर्किटेक्चरल घटकों का परीक्षण करेगा।

2026 में अपेक्षित "आईबीएम क्वांटम कूकाबुरा" आईबीएम का पहला मॉड्यूलर प्रोसेसर होगा जिसे लॉजिक ऑपरेशन के साथ क्वांटम मेमोरी को संयोजित करते हुए एन्कोडेड सूचना को संग्रहीत और संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

अंत में, 2027 के लिए निर्धारित "आईबीएम क्वांटम कॉकटू" कूकाबुरा मॉड्यूल को जोड़ेगा, जिससे एक स्केलेबल, इंटरकनेक्टेड क्वांटम सिस्टम बनेगा।

 ये सभी प्रगतियाँ 2029 में स्टार्लिंग की डिलीवरी में परिणत होने के लिए सावधानीपूर्वक डिज़ाइन की गई हैं।

आईबीएम के अध्यक्ष और सीईओ अरविंद कृष्ण ने कहा कि यह पहल "क्वांटम कंप्यूटिंग में अगली सीमा" को चिह्नित करती है, जो वास्तविक दुनिया की चुनौतियों को हल करने और विभिन्न क्षेत्रों में अपार संभावनाओं को अनलॉक करने का वादा करती है।

हजारों तार्किक क्यूबिट के साथ एक बड़े पैमाने पर, दोष-सहिष्णु क्वांटम कंप्यूटर सैकड़ों मिलियन से लेकर अरबों ऑपरेशन करके दवा विकास, सामग्री खोज, रसायन विज्ञान और अनुकूलन जैसे क्षेत्रों में सफलताओं को गति दे सकता है, जिससे महत्वपूर्ण समय और लागत दक्षता प्राप्त होगी।

ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి లార్జ్-స్కేల్, ఫాల్ట్-టాలరెంట్ క్వాంటం కంప్యూటర్‌కు IBM మార్గాన్ని ఆవిష్కరించింది

IBM (NYSE: IBM) ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి లార్జ్-స్కేల్, ఫాల్ట్-టాలరెంట్ క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను నిర్మించడానికి ప్రతిష్టాత్మక రోడ్‌మ్యాప్‌ను ప్రకటించింది, దీనిని "IBM క్వాంటం స్టార్లింగ్" అని పిలుస్తారు, ఇది 2029 లో క్లయింట్‌లకు డెలివరీ చేయబడుతుందని భావిస్తున్నారు. 

ఈ సంచలనాత్మక వ్యవస్థ న్యూయార్క్‌లోని పౌకీప్సీలో ఉన్న కొత్త IBM క్వాంటం డేటా సెంటర్‌లో ఉంచబడుతుంది. 

IBM క్వాంటం స్టార్లింగ్ ప్రస్తుత క్వాంటం కంప్యూటర్ల కంటే 20,000 రెట్లు ఎక్కువ ఆపరేషన్లను నిర్వహిస్తుందని అంచనా వేయబడింది, వినియోగదారులు నేటి యంత్రాల సామర్థ్యాలకు మించి క్వాంటం స్థితుల పూర్తి సంక్లిష్టతను అన్వేషించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. 

దాని గణన స్థితిని ప్రాతినిధ్యం వహించడానికి ప్రపంచంలోని అత్యంత శక్తివంతమైన సూపర్ కంప్యూటర్లలో 10^{48} కంటే ఎక్కువ జ్ఞాపకశక్తి అవసరం.

IBM యొక్క వ్యూహం యొక్క ప్రధాన అంశం క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో ఎర్రర్ కరెక్షన్ యొక్క ముఖ్యమైన సవాలును అధిగమించడం. 

క్లాసికల్ కంప్యూటర్ల మాదిరిగా కాకుండా, క్వాంటం వ్యవస్థలు లోపాలకు ఎక్కువగా గురవుతాయి, స్కేల్‌లో నమ్మకమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడానికి వినూత్న విధానాలు అవసరం. 

 IBM యొక్క పరిష్కారం క్వాంటం తక్కువ-సాంద్రత పారిటీ చెక్ (qLDPC) కోడ్‌లను ప్రభావితం చేస్తుంది, ఇది ఇతర ప్రముఖ కోడ్‌లతో పోలిస్తే ఎర్రర్ కరెక్షన్‌కు అవసరమైన భౌతిక క్విట్‌ల సంఖ్యను దాదాపు 90% తగ్గిస్తుంది. 

రెండు కొత్త సాంకేతిక పత్రాలలో వివరించిన ఈ పురోగతి, అసాధ్యమైన ఇంజనీరింగ్ ఓవర్‌హెడ్ లేకుండా పెద్ద-స్థాయి క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌ను వాస్తవిక ప్రయత్నాన్ని చేసే సమర్థవంతమైన తప్పు-తట్టుకోగల నిర్మాణాన్ని నిర్వచిస్తుంది.

IBM క్వాంటం స్టార్లింగ్ 200 లాజికల్ క్విట్‌లను ఉపయోగించి 100 మిలియన్ క్వాంటం ఆపరేషన్‌లను అమలు చేయడం ద్వారా దాని అపారమైన గణన శక్తిని సాధించడానికి రూపొందించబడింది. 

ఈ వ్యవస్థ భవిష్యత్ పురోగతికి పునాదిగా పనిచేస్తుంది, ఇది "IBM క్వాంటం బ్లూ జే"కి దారితీస్తుంది, ఇది 2,000 లాజికల్ క్విట్‌లకు పైగా 1 బిలియన్ క్వాంటం ఆపరేషన్‌లను అమలు చేయడానికి ఊహించబడింది. 

లాజికల్ క్విట్‌లు ఫాల్ట్ టాలరెన్స్‌కు కీలకమైనవి, ఎందుకంటే అవి క్వాంటం సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి మరియు లోపాల కోసం స్వీయ-మానిటర్ చేయడానికి కలిసి పనిచేసే బహుళ భౌతిక క్విట్‌ల నుండి నిర్మించబడతాయి, తద్వారా ఎర్రర్ రేట్లను ఘాటుగా అణిచివేస్తాయి.

స్టార్లింగ్‌కు దారితీసే ప్రాసెసర్‌ల పురోగతిని రోడ్‌మ్యాప్ వివరిస్తుంది. 2025 లో అంచనా వేయబడిన "IBM క్వాంటం లూన్", qLDPC కోడ్ కోసం ఆర్కిటెక్చరల్ భాగాలను పరీక్షిస్తుంది.

2026 లో అంచనా వేయబడిన "IBM క్వాంటం కూకబుర్రా", క్వాంటం మెమరీని లాజిక్ ఆపరేషన్లతో కలిపి ఎన్కోడ్ చేయబడిన సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి మరియు ప్రాసెస్ చేయడానికి రూపొందించబడిన IBM యొక్క మొట్టమొదటి మాడ్యులర్ ప్రాసెసర్ అవుతుంది. 

చివరగా, 2027 కోసం సెట్ చేయబడిన "IBM క్వాంటం కాకాటూ", కూకబుర్రా మాడ్యూల్‌లను లింక్ చేస్తుంది, స్కేలబుల్, ఇంటర్‌కనెక్టడ్ క్వాంటం వ్యవస్థను ఏర్పరుస్తుంది. 

ఈ పురోగతులన్నీ 2029 లో స్టార్లింగ్ డెలివరీలో ముగింపు పలికేలా జాగ్రత్తగా రూపొందించబడ్డాయి.

IBM ఛైర్మన్ మరియు CEO అరవింద్ కృష్ణ చెప్పినట్లుగా, ఈ చొరవ "క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో తదుపరి సరిహద్దు"ని సూచిస్తుంది, ఇది వాస్తవ ప్రపంచ సవాళ్లను పరిష్కరిస్తుందని మరియు వివిధ రంగాలలో అపారమైన అవకాశాలను అన్‌లాక్ చేస్తుందని హామీ ఇస్తుంది. 

వేల లాజికల్ క్విట్‌లతో కూడిన పెద్ద-స్థాయి, తప్పు-తట్టుకోగల క్వాంటం కంప్యూటర్ వందల మిలియన్ల నుండి బిలియన్ల కార్యకలాపాలను నిర్వహించడం ద్వారా ఔషధ అభివృద్ధి, పదార్థాల ఆవిష్కరణ, రసాయన శాస్త్రం మరియు ఆప్టిమైజేషన్ వంటి రంగాలలో పురోగతులను వేగవంతం చేస్తుంది, ఇది గణనీయమైన సమయం మరియు వ్యయ సామర్థ్యాలకు దారితీస్తుంది.