IBM近期揭曉了其量子計(jì)算領(lǐng)域的最新藍(lán)圖，計(jì)劃于2029年前在紐約波基普西市新建一個(gè)數(shù)據(jù)中心，并推出全球首臺(tái)大規(guī)模容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)——Starling。這項(xiàng)雄心勃勃的舉措標(biāo)志著量子計(jì)算技術(shù)的一個(gè)重要里程碑。

Starling量子計(jì)算機(jī)采用了前沿的模塊化架構(gòu)設(shè)計(jì)，其性能參數(shù)尤為引人注目。具體而言，它將配備200個(gè)邏輯量子位，并具備連續(xù)執(zhí)行1億次容錯(cuò)量子操作的能力，這一數(shù)據(jù)相較于當(dāng)前市面上的設(shè)備，據(jù)IBM聲稱，提升了整整2萬倍。為了表征其龐大的計(jì)算狀態(tài)，Starling所需的存儲(chǔ)量將超過全球所有最強(qiáng)大超級(jí)計(jì)算機(jī)聯(lián)合內(nèi)存的總和，達(dá)到驚人的10^48量級(jí)。

IBM量子計(jì)算部門的副總裁杰伊·甘貝塔對(duì)此表示：“我們已經(jīng)成功破解了量子糾錯(cuò)的密碼，成功實(shí)現(xiàn)了從科學(xué)研究到工程實(shí)踐的跨越。”Starling的技術(shù)核心在于一系列突破性進(jìn)展，包括qLDPC糾錯(cuò)碼的應(yīng)用，該技術(shù)顯著減少了物理量子位的開銷，僅需12個(gè)物理量子位即可支撐一個(gè)邏輯量子位，效率與亞馬遜的Ocelot方案不相上下。實(shí)時(shí)解碼技術(shù)的引入，通過FPGA芯片即時(shí)診斷計(jì)算中的錯(cuò)誤，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而模塊化架構(gòu)則避免了構(gòu)建超大規(guī)模的單一芯片，通過創(chuàng)新的“L型耦合器”連接各個(gè)模塊，提高了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

IBM為Starling量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展制定了詳細(xì)的三階段計(jì)劃。首先，在2025年，將推出Loon芯片，用于驗(yàn)證qLDPC架構(gòu)的組件。緊接著，2026年將構(gòu)建Kookaburra模塊，該模塊將首次實(shí)現(xiàn)量子信息的存儲(chǔ)與處理功能。最后，在2027年，通過耦合器將兩個(gè)Kookaburra模塊連接起來，形成更為復(fù)雜的Cockatoo系統(tǒng)，為Starling的最終面世奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。