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IBM全新芯片设计与架构
半导体芯闻· 2025-07-01 17:54
量子计算架构突破 - IBM公布新型量子计算架构,大幅减少纠错所需量子比特数量,目标2029年前向客户开放名为"Starling"的大规模容错量子计算机 [4] - 传统表面码纠错方法需约1000个物理量子比特构成1个逻辑量子比特,而新qLDPC码方案仅需约十分之一数量 [4][5] - 新架构通过"非局域"相互作用实现远距离量子比特耦合,效率显著高于仅依赖相邻单元通信的表面码 [7] 技术路线图 - 2025年推出"Loon"处理器,配备远距离量子比特耦合器 [7] - 2026年推出"Kookaburra"处理器,首次集成逻辑处理单元和量子存储器 [7] - 2027年连接两个模块打造"Cockatoo"设备 [7] - 2028年建成200逻辑量子比特的Starling系统,支持1亿次量子操作 [7][8] - 最终目标为代号"Blue Jay"的2000逻辑量子比特机器 [8] 技术参数进展 - 新架构可能需数百个物理量子比特构建10个逻辑量子比特 [7] - 孤立测试设备中平均相干时间提升至2毫秒 [9] - Heron芯片相干时间从150微秒提升至250微秒 [9] - 整体门操作错误率需降低一个数量级才能实现新架构 [8] 行业影响 - Gartner分析师认为新架构实现200逻辑量子比特将推动量子计算机进入解决实际问题阶段 [8] - 模块化方案面临工程复杂性挑战,实现时间可能比预期更长 [8] - 组件数量因物理量子比特需求减少而大幅降低,降低非量子处理器开销 [10]