IBM Quantum Nighthawk 展示了新的速度和质量水平

IBM Quantum Nighthawk 展示了新水平的速度和质量，计划在 2027 年扩展到超过 1,000 个量子位 2026 年 11 月 11 日 新的 Nighthawk r3 处理器将执行 10,000 次量子操作，随着 IBM 推进其容错路线图，包括 E.ON、Algorithmiq 和 Q-CTRL 在内的客户和合作伙伴已在 Nighthawk 上运行了超过 340 亿个电路r2，报告速度比之前的 IBM 量子处理器高出 19 倍增强型 IBM 量子平台将量子与经典计算结合在一个环境中纽约州约克敦高地，2026 年 11 月 11 日 — IBM（纽约证券交易所股票代码：IBM）今天宣布，其下一代处理器 IBM Quantum Nighthawk r3 将能够在 520 个量子位上准确执行 10,000 个量子运算，以解决更大、更复杂的问题，同时保持速度和性能。目前推出的当前一代 Nighthawk 夜鹰所展现的品质。到 2027 年，IBM 计划将两个 Nighthawk r3 处理器连接成一个具有超过 1,000 个量子位的单个系统。为了处于量子计算的前沿，行业相关应用程序需要计算质量和速度。速度很重要，因为量子计算机在样本中提供答案：量子电路的每次运行都会返回一个结果。应用程序越来越需要电路在大约 100 个或更多量子位上执行数千次量子操作，生成数百万到数十亿个样本。规模和质量使得计算变得越来越复杂，但速度决定了这些要求苛刻的工作负载能否在实际的时间范围内以合理的成本完成。 IBM 研究院院长兼 IBM 院士 Jay Gambetta 表示：“有用的量子计算取决于能否准确和快速地提供结果，两者都是基础。” “夜鹰已经向我们展示了今天的样子。当我们将这种架构扩展到更大、更强大的量子计算机时，随着我们与经典资源更紧密地集成并向容错迈进，量子计算的能力将达到新的水平。” Nighthawk r2：为现实世界的工作负载提供速度 IBM Quantum Nighthawk r2 于 9 月推出，每秒可提供高达 100,000 个样本，同时支持在 120 个量子位上进行超过 7,500 次量子运算的精确计算。其高速量子位重置技术极大地减少了电路执行之间的时间，使应用程序能够更有效地收集复杂计算所需的数百万或数十亿个样本。迄今为止，包括 E.ON、Algorithmiq 和 Q-CTRL 在内的客户和合作伙伴已在 Nighthawk r2 上执行了 340 亿次电路，报告性能提高了高达 19 倍，同时保持了科学计算所需的质量。结果已经证明了跨行业的价值。 E.ON 报告称，Nighthawk r2 在用于能源网格优化的量子机器学习方面的速度提高了 15 倍。 IBM 使用 Nighthawk r2 将今年早些时候与橡树岭国家实验室进行的一项实验加速了 12 倍，该实验模拟了真实的磁性材料，并产生了与中子散射实验一致的结果。这两项加速都是在 IBM Quantum Heron 的先前工作中实现的。 Quantum Elements 和 ParityQC 等合作伙伴也报告了其 Nighthawk r2 工作负载的显着性能改进。 IBM 及其合作伙伴于 7 月发布的量子优势实验首次在 IBM Quantum Heron 上运行，电路和结果可通过社区主导的量子优势跟踪器公开进行独立测试。使用 Algorithmiq 模拟异质量子材料的实验现已扩展到 Nighthawk r2，利用其速度和连接性来执行电路，速度比 Heron 上的原始实验快 8 倍。与此同时，新电路对于经典计算机的模拟来说更具挑战性，在使用领先的经典张量网络方法时，需要大约 240 倍的内存才能达到相当的精度。 Nighthawk r3：扩展到超过 1,000 个量子位 在 Nighthawk r2 所展示的性能基础上，Nighthawk r3 将相同的高速架构扩展到更大的量子计算机。新处理器旨在支持 520 个可编程量子位上的 10,000 次量子操作，总共 2,034 个物理量子位。它保留了 r2 的方格连接和快速操作，同时引入了 10 个芯片到芯片互连（称为 l 耦合器），旨在将处理器连接到更大的系统中。 IBM 已经展示了两项支持这种模块化方法的关键技术。今年，IBM 使用四个 l 耦合器连接 Nighthawk r1 处理器，实现了 99.3% 的量子状态转移保真度，并朝着 99.9% 的目标迈进。 IBM 还首次将两个低温模块连接到一个系统中，在不到 5 天内达到工作温度