IBM: 19 секунди срещу 110 години на суперкомпютър

Квантов процесор на IBM е свършил за 19 секунди работа, която по оценка на изследователите би отнела около 110 години на суперкомпютъра Frontier. Експериментът е проведен от екип на американската компания BlueQubit върху IBM Quantum Nighthawk r2 и е описан в препринт, качен в arXiv на 23 септември 2026 г. Новината у нас първи подхванаха от Kaldata.

Важното уточнение идва още тук: това не е нова практическа задача, която квантовият компютър решава по-добре. Това е benchmark — и то такъв, който показва докъде е стигнал наличният в облака хардуер.

Какво точно са направили

Процесорът Nighthawk r2 разполага със 120 програмируеми кубита и 218 куплера. Екипът, воден от теоретичния физик Тигран Седракян (BlueQubit), е използвал само 61 от тях.

Задачата се казва random circuit sampling (RCS) — случайно семплиране от квантова верига. Накратко: пускате през кубитите дълга поредица от случайно избрани операции, после измервате резултата. Веригата не изчислява нищо смислено, но разпределението на изходните битови низове е силно нетривиално и именно възпроизвеждането му е проблемът за класическия компютър.

Конкретните числа от статията в arXiv:

• 36 цикъла дълбочина на веригата
• 918 двукубитови CZ гейта
• 1 000 000 проби, събрани за 19 секунди активно процесорно време
• XEB fidelity от около 2,3 × 10⁻³

Авторите са от BlueQubit (Сан Франциско), École Polytechnique Fédérale de Lausanne и XPRIZE Foundation. Веригите, подредбата на кубитите и всички събрани проби са публикувани в GitHub.

Снимка: IBM Research

Откъде идват 110-те години

Оценката не е измерена, а изчислена. Екипът е използвал метода tensor-network contraction — най-добрият познат класически подход за този тип симулация — и е стигнал до около 10²² комплексни операции за една амплитуда и 1,2 × 10²⁷ машинни операции за целия ансамбъл от милион проби. Разделено на производителността на екзафлопсовия Frontier в Оук Ридж, това дава порядъка на 110 години.

Самите автори пишат, че става дума за горна граница на оптималната цена на свиването. По-добри алгоритми, преизползване на междинни резултати или по-агресивни апроксимации могат да смъкнат числото значително — точно както се случи с оригиналния резултат на Google със Sycamore през 2019 г., който класическите методи после настигнаха.

Втора уговорка: 19-те секунди са чисто време на квантовия процесор. Пълният експеримент, заедно с проверките на качеството (patch XEB и mirror benchmarking), е изял около 11 минути процесорно време, без да броим чакането на опашката в облака.

Защо все пак е интересно

Новото тук не е самото квантово предимство — Google и китайският екип на Zuchongzhi го демонстрираха преди години върху специално настроени лабораторни машини.

Новото е, че резултатът е постигнат върху търговски достъпен процесор през стандартния облачен стек, без калибровка, скроена специално за benchmark-а. По думите на авторите това е първата демонстрация на квантово предимство при „ванилов” RCS на процесор, който повечето неспециалисти могат лесно да повторят. Трета страна (Edukaizen) вече е възпроизвела 19-секундното време, макар и не цялата методика за верификация.

Nighthawk r2 стана достъпен през IBM Quantum Platform на 3 септември 2026 г. Ключовото му подобрение е т.нар. dissipative reset gadget — елемент, който съкращава нулирането на кубит от стотици микросекунди до около една, което вдига пропускателната способност до над 100 000 вериги в секунда, или 25 пъти повече от Heron.

Какво не означава това

Препринтът не е минал peer review. Резултатът важи за една конкретна задача без приложна стойност и не казва нищо за криптографията, оптимизацията или симулацията на молекули. Квантовите компютри не заменят класическите — те остават ускорител за много тесен клас задачи.

Полезно е да гледате на това като на етапен знак по пътната карта: IBM обеща проверено квантово предимство до края на 2026 г. и устойчив на грешки компютър до 2029 г. Този експеримент е стъпка в тази посока, не финалът.

Заключение

19 секунди срещу 110 години звучи драматично, но смисълът на числото е друг: достъпен през облака процесор вече излиза извън обсега на най-добрите известни класически симулации за определен тип вериги. Данните са публични, кодът — също, така че следващата година ще покаже дали оценката ще издържи, или класическите алгоритми отново ще скъсят дистанцията.

Ако темата ви върви, вижте и как свръхпроводникът YbSb2 нарушава симетрията на обръщане на времето — кубитите на IBM са базирани точно на свръхпроводящи вериги. А за експерименталната физика на високите енергии имаме новата следа за глуоните в оловните ядра.