Här är IBMs nya kvantprocessor Heron

BM presenterade på måndagen ett nytt kvantdatorkrets och maskin som företaget menar kan tjäna som grundstenar för mycket större och snabbare system än traditionella kiselbaserade datorer.

BM:s lansering av Quantum System Two, som använder tre kryogeniskt kylda "Heron"-chips, markerar ett viktigt steg i teknikbranschens kapplöpning att utveckla maskiner som använder kvantbitar – subatomära partiklar som till skillnad från traditionell databehandlings ettor och nollor kan befinna sig i "superposition" av både ett och noll samtidigt.

IBM framhäver att de har utvecklat ett nytt sätt att koppla samman kretsar inuti maskiner och därefter koppla samman maskiner med varandra. Kombinerat med en ny felkorrigeringskod, kan detta leda till att kvantmaskiner produceras till 2033. Företaget planerar att använda det nya chippet i sin företags-AI-plattform, WatsonX.

"Denna era där kvantdatorer används som ett verktyg för att utforska nya vetenskapliga gränser är här," säger IBM:s forskningsdirektör, Dario Gil, i ett uttalande. Gil förklarade till CBS 60 Minutes att kvantdatorer skulle kunna lösa problem inom fysik, kemi, ingenjörsvetenskap och medicin på minuter som skulle ta dagens superdatorer miljontals år att slutföra – om det över huvud taget är möjligt.

IBM har nu avtäckt den första kvantdatorn med mer än 1 000 kvantbitar, motsvarande de digitala bitarna i en vanlig dator. Men företaget säger att de nu kommer att skifta fokus från att göra sina maskiner större till att göra dem mer felfria.

I flera år har IBM följt en kvantdator-vägkarta som ungefär fördubblat antalet kvantbitar varje år. Chippet som avslöjades den 4 december, kallat Condor, har 1 121 supraledande kvantbitar arrangerade i ett bikakemönster. Det följer efter företagets andra rekordbrytande, fågelnamngivna maskiner, inklusive ett 127-kvantbitars chip 2021 och ett 433-kvantbitars ett förra året.

Kvantdatorer lovar att utföra vissa beräkningar som ligger utanför räckhåll för klassiska datorer. De kommer att göra detta genom att utnyttja unikt kvantfenomen som sammanflätning och superposition, vilket gör att flera kvantbitar kan existera i flera kollektiva tillstånd samtidigt.

Men dessa kvanttillstånd är också ökända för att vara opålitliga och benägna att fel. Fysiker har försökt komma runt detta genom att få flera fysiska kvantbitar - var och en kodad i en supraledande krets, till exempel, eller en enskild jon - att arbeta tillsammans för att representera en bit av information, eller "logisk kvantbit".

Som en del av sin nya strategi avslöjade företaget också en krets som heter Heron, som har 133 kvantbitar, men med en rekordlåg felfrekvens, tre gånger lägre än den hos dess föregående kvantprocessor.

Forskare har generellt sagt att toppmodern felkorrigeringsteknik kommer att kräva mer än 1 000 fysiska kvantbitar för varje logisk kvantbit. En maskin som kan göra användbara beräkningar skulle då behöva ha miljontals fysiska kvantbitar.