現(xiàn)在，IBM 量子計(jì)算路線圖的更新表明，該公司正準(zhǔn)備在2025年之前建造一臺(tái) 4,000量子比特的機(jī)器。但要讓該設(shè)備做任何有用的事情，就需要開發(fā)一個(gè)強(qiáng)大的新軟件堆棧來幫助管理錯(cuò)誤，與經(jīng)典硬件分擔(dān)負(fù)載，簡化編程過程。
自 IBM 于 2020 年首次公布其量子硬件計(jì)劃以來，該公司在很大程度上遵守了時(shí)間表。該預(yù)測實(shí)現(xiàn)的最新里程碑是該公司去年 11 月發(fā)布的127 量子比特 Eagle 處理器。路線圖的第一次迭代以計(jì)劃于 2023 年發(fā)布的 1,121 位 Condor 處理器結(jié)束，但現(xiàn)在該公司已透露計(jì)劃于 2024 年推出一款名為 Flamingo 的 1,386 量子位處理器和一款名為 Kookaburra 的4,158 量子位設(shè)備將于 2025 年首次亮相。
構(gòu)建這些設(shè)備的關(guān)鍵將是一個(gè)新的模塊化架構(gòu)，其中連接多個(gè)芯片以創(chuàng)建一個(gè)大型處理器。這將通過新的短程耦合器實(shí)現(xiàn)，它允許相鄰芯片上的量子比特之間通信，以及低溫微波電纜，它允許不同處理器之間的遠(yuǎn)程連接。 

   Kookaburra 將于 2025 年到期，將擁有 4,158+ 個(gè)量子比特。
但量子硬件容易出錯(cuò)且極其復(fù)雜，因此簡單地將大量量子比特連接在一起并不一定意味著你可以用它們做很多實(shí)際工作。IBM 認(rèn)為，利用這些額外量子位的能力的關(guān)鍵將是一個(gè)“智能軟件層”，它使用可以幫助管理噪聲和增強(qiáng)其處理能力的經(jīng)典工具來增強(qiáng)其量子芯片。
IBM 的量子平臺(tái)負(fù)責(zé)人Blake Johnson說：“我們相信經(jīng)典資源可以真正增強(qiáng)你可以用量子做什么，并充分利用量子資源。” “因此，我們需要構(gòu)建工具——如果你愿意的話，一個(gè)編排層——它可以讓量子計(jì)算和經(jīng)典計(jì)算以無縫的方式協(xié)同工作。”
量子硬件最根本的挑戰(zhàn)仍然是其固有的噪音，Johnson 表示“正在進(jìn)行大量的研究活動(dòng)”以擴(kuò)大誤差緩解技術(shù)。到目前為止，大多數(shù)創(chuàng)新只在較小的系統(tǒng)上進(jìn)行了測試。但約翰遜表示，早期結(jié)果表明，一種稱為概率錯(cuò)誤消除的方法將適用于 IBM 在其量子路線圖結(jié)束時(shí)所設(shè)想的設(shè)備大小。該技術(shù)包括故意運(yùn)行噪聲版本的量子電路來學(xué)習(xí)噪聲的輪廓，然后在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上使用后處理來降低答案中的錯(cuò)誤水平。
但是，應(yīng)用這些技術(shù)需要相當(dāng)多的專業(yè)知識(shí)。這限制了這些技術(shù)對普通開發(fā)人員的有用性。這就是為什么從 2024 年開始，IBM 計(jì)劃將錯(cuò)誤緩解直接構(gòu)建到其 Qiskit Runtime 軟件開發(fā)平臺(tái)中，這樣用戶就可以構(gòu)建程序而無需專門考慮如何降低噪音。“我們希望這些東西對用戶來說是自動(dòng)的，”約翰遜說。“為了從量子計(jì)算中獲得有意義的結(jié)果，您不必成為量子控制專家。”

   到 2025 年，該公司計(jì)劃推出一個(gè)電路編織方法工具箱，開發(fā)人員將能夠使用該工具箱來構(gòu)建充分利用經(jīng)典資源和量子資源的算法。為了支持這一點(diǎn)，他們還將采用“量子無服務(wù)器”方法，在這種方法中，開發(fā)人員無需考慮運(yùn)行代碼需要什么硬件，并且根據(jù)需要自動(dòng)提供量子或經(jīng)典資源。