Эпический сигнал! Гигантские киты Уолл-стрит полностью вкладываются в этот сегмент "конечной вычислительной мощности", и к 2029 году он может вызвать финансовый цунами, сравнимое с $BTC!

На недавней закрытой встрече для инвесторов синий гигант IBM ясно обозначил временные рамки развития квантовых вычислений. Они считают, что сверхпроводниковый путь победит в конкуренции за общие квантовые вычисления, и установили два ключевых этапа: достижение квантового преимущества в 2026 году и создание отказоустойчивых вычислений к 2029 году. Последний они называют «моментом ChatGPT» в области квантовых технологий.

Один из ведущих специалистов из IBM Research отметил, что отрасль уже перешла в «практическую стадию». В настоящее время системы с примерно 100 кубитами и уровнем ошибок около 1 на 1000 превзошли возможности моделирования классических компьютеров.

Настоящее качественное изменение ожидается в 2026 году. Тогда новое поколение процессоров под кодовым названием «Nighthawk» обеспечит «чистое, строгое и доказуемое» квантовое преимущество. Анализ рынка показывает, что недавние достижения в области контроля ошибок, масштабируемости систем и интеграции с классическими вычислениями создают реалистическую основу для этого графика.

Этот технический руководитель подчеркнул, что для обсуждения квантовых вычислений сначала необходимо понять, что такое «общие квантовые вычисления». Это не просто двоичные биты, а использование непрерывных квантовых состояний для представления информации, при этом пропускная способность увеличивается экспоненциально с ростом числа кубитов. IBM выбрала сверхпроводящий путь, основываясь на трех ключевых критериях: качестве, масштабируемости и скорости.

В плане качества уровень ошибок одного кубита за последние шесть лет снизился с 1 на 10 до 1 на 10 000. В области масштабируемости сверхпроводящие кубиты можно производить с помощью проверенных технологий литографии, что обеспечивает их высокую совместимость с существующими производственными линиями полупроводников. По скорости работы их вентильные операции в тысячи раз быстрее, чем у конкурентов, таких как ионные ловушки и нейтральные атомы.

Он считает, что совместимость с производством полупроводников и многолетний опыт в области микроволновых технологий дают сверхпроводящим кубитам структурные преимущества, которые трудно преодолеть.

На сегодняшний день основные препятствия для расширения квантовых процессоров сместились с уровня физических принципов на уровень инженерных решений. Основные вызовы включают увеличение плотности управляющих линий в криогенных системах, приближающихся к абсолютному нулю, управление тепловыми нагрузками в экстремальных условиях, поддержание однородности производительности и качества при увеличении числа кубитов до сотен или тысяч, а также интеграцию управляющей электроники, способной работать в таких условиях.

Именно с этими задачами успешно справляется полупроводниковая индустрия. Долгосрочные инвестиции IBM в области литографии, материалов, криогенных технологий и микроволнового управления создали основу для коммерциализации крупномасштабных квантовых процессоров.

Технологическая дорожная карта IBM делится на три этапа. В настоящее время мы находимся на «практической стадии». 2026 год станет первым важным этапом, когда с помощью процессора Nighthawk будет достигнуто квантовое преимущество. Компания даже создала публичный «Трекер квантового преимущества», чтобы обеспечить прозрачность и возможность проверки результатов.

А 2029 год станет настоящим переломным моментом. Тогда система достигнет отказоустойчивых квантовых вычислений, предполагается, что она будет оснащена около 200 логическими кубитами и сможет выполнять порядка 100 миллионов вентильных операций — в четыре порядка больше, чем сейчас, при 5000 операциях.

Этот руководитель ясно дал понять, что классические и квантовые вычисления будут сосуществовать и работать в тесной связке в долгосрочной перспективе, а не заменять друг друга. Классические вычисления незаменимы в арифметических операциях, тогда как квантовые отлично справляются с задачами, где классические компьютеры показывают низкую эффективность, например, при разложении больших чисел.

Ключевое понимание состоит в том, что сами квантовые вычисления породят новый спрос на классические вычислительные ресурсы. Особенно в будущих отказоустойчивых системах, где декодирование и коррекция ошибок потребуют огромных объемов классических вычислений. Следующая волна инноваций будет связана с гибридными алгоритмами, сочетающими квантовые и классические методы, что предъявляет строгие требования к задержкам в коммуникации между ними.

Это также объясняет, почему IBM в ближайшее время сотрудничает с такими компаниями, как AMD, чтобы обеспечить тесную интеграцию классических и квантовых вычислительных мощностей в единый вычислительный стек.

На прикладном уровне квантовое преимущество сначала реализуется в области материаловедения и химии, поскольку квантовая механика — это их базовый язык. В области финансов и логистики сложные задачи оптимизации также имеют большой потенциал, поскольку классические алгоритмы часто сталкиваются с ограничениями масштабируемости.

Стратегия IBM смещается с решения отдельных задач на охват четырех ключевых алгоритмов: динамических систем и уравнений с частными производными, гамильтоновых систем и линейной алгебры, комбинаторной оптимизации и стохастических процессов. Эти алгоритмы составляют основу критически важных корпоративных вычислений.

Этот руководитель предполагает, что после достижения зрелости отказоустойчивой системы к 2029 году она вызовет революционные прорывы в многоцелевой оптимизации в различных отраслях — финансах, логистике, энергетике — и её влияние будет сравнимо с появлением ChatGPT. Впоследствии области инженерных материалов, химии и разработки новых лекарств претерпят ещё более глубокие революции.

Для рынка вычислительных мощностей это означает, что надвигается новая волна огромного спроса. Он будет поддерживаться не только самим квантовым процессором, но и огромной классической инфраструктурой, необходимой для его работы, а также новой вычислительной парадигмой, которая возникнет благодаря глубокой интеграции этих двух компонентов.