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A IQM Quantum Computers (IQM), líder mundial em computação quântica supercondutora, anunciou hoje seu plano de desenvolvimento com marcos técnicos que visam à computação quântica tolerante a falhas até 2030, ao mesmo tempo em que permite uma abordagem especializada em Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) para uso em curto prazo.

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IQM Quantum Computers Development Roadmap (Graphic: Business Wire)

Desde seu início, a IQM entregou com sucesso computadores quânticos completos baseados em suas três primeiras gerações de processadores. O plano de 12 anos da IQM reflete sua visão de soluções quânticas pioneiras por meio de novas abordagens algorítmicas, integração de software modular e avanços de hardware dimensionáveis. Ele aproveita a capacidade da empresa de projetar e fabricar processadores quânticos de última geração com uma integração perfeita em sistemas completos controlados por uma pilha de software aberta.

Os recursos exclusivos de design conjunta da IQM direcionam o plano para implementações eficientes de correção de erros com alto desempenho do sistema, mesclando as duas topologias de processador da IQM: IQM Star e IQM Crystal. Para viabilizar o plano, a IQM investe sistematicamente em suas instalações de P&D, testes e fabricação para impulsionar o escalonamento da tecnologia para até 1 milhão de qubits, mantendo a alta qualidade dos qubits e a fidelidade da porta.

Para apoiar a comunidade de desenvolvedores e facilitar o uso da computação quântica, a IQM também possibilitará uma forte integração com a computação de alto desempenho (HPC) e criará um kit especial de desenvolvimento de software (SDK). As interfaces abertas capacitarão o ecossistema, incluindo a mitigação de erros quânticos, bibliotecas de desenvolvimento conjunto e casos de uso nos computadores quânticos da IQM.

A empresa tem como objetivo obter vantagem quântica em vários domínios do setor, concentrando-se em simulações quânticas, otimização e aprendizado de máquina quântico. De acordo com um relatório da McKinsey, esses casos de uso selecionados desbloquearão um potencial de valor de mais de US$ 28 bilhões até 2035.

A vantagem quântica será proporcionada por sistemas totalmente corrigidos por erros, com centenas a milhares de qubits lógicos de alta precisão, para os quais a correção de erros será possível por meio da implementação eficiente de novos códigos quânticos de verificação de paridade de baixa densidade (QLDPC). Essa abordagem reduz a sobrecarga de hardware em um fator de até 10 vezes em comparação com a implementação do código de superfície.

Além disso, a IQM tem como alvo qubits lógicos de alta precisão com taxas de erro abaixo de 10^-7, o que permitirá uma vantagem quântica para aplicações que exigem precisão excepcional, como na química e ciência dos materiais.

“Estamos implementando códigos quânticos de verificação de paridade de baixa densidade (QLDPC) por meio de uma nova topologia de chip graças à nossa topologia Star conectada de forma exclusiva, acopladores de longa distância e uma abordagem muito compacta para empacotamento avançado e roteamento de sinal”, disse o Dr. Jan Goetz, cofundador e codiretor executivo da IQM Quantum Computers. “Isso ressalta nosso compromisso com a eficiência do hardware, permitindo um caminho viável e escalável para a tolerância a falhas, combinado com uma arquitetura de software aberta e modular.”

Goetz enfatiza que as instalações de sala limpa exclusivas da empresa darão suporte à fabricação de processadores complexos com conexões exclusivas de longo alcance, facilitando os processadores quânticos de alto desempenho.

Para isso, a IQM implementará novas soluções de empacotamento avançado e integração 3D para garantir a escalabilidade e, ao mesmo tempo, manter suas ambiciosas metas de redução das taxas de erro, enquanto seus processadores de larga escala serão construídos de forma modular e alimentados por eletrônicos criogênicos. Os resultados são uma carga térmica reduzida, soluções de empacotamento altamente miniaturizadas e custo reduzido por qubit. Esses recursos serão traduzidos em produtos mais eficientes e acessíveis para os clientes da IQM no mercado de HPC e empresarial.

Oferecendo acesso no local e na nuvem, a IQM tem se especializado na integração de sistemas quânticos em centros de HPC desde 2020. O mais recente é o primeiro computador quântico híbrido da Alemanha, no Centro de Supercomputação de Leibniz.

A IQM pretende explicar mais detalhes do plano em futuras publicações, postagens no seu blogue e em eventos acadêmicos e do setor.

Sobre a IQM Quantum Computers:

A IQM é líder global em projetar, construir e vender computadores quânticos supercondutores. A IQM fornece computadores quânticos full-stack no local e uma plataforma de nuvem para acessar seus computadores em qualquer lugar do mundo. Os clientes da IQM incluem os principais centros de computação de alto desempenho, laboratórios de pesquisa, universidades e empresas que têm acesso total ao software e hardware da IQM. A IQM tem mais de 280 funcionários com escritórios em Espoo, Madri, Munique, Paris, Palo Alto, Cingapura e Varsóvia.

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