Обратный отсчет! Раскрыт график прорыва квантовых вычислений "ядерного уровня", который произойдет в 2029 году и вызовет войну за вычислительные мощности. Надежна ли еще позиция "цифрового золота" для $BTC, $ETH?

На недавней конференции для инвесторов старшие эксперты IBM Research подробно изложили стратегический путь развития квантовых вычислений. Они представили четкий график: достижение квантового преимущества к 2026 году и создание отказоустойчивых систем к 2029 году. Это означает установление проверяемых инженерных этапов для технологии, которая давно считается научной фантастикой.

В настоящее время индустрия вышла на «практическую стадию». Система, оснащенная примерно 100 кубитами и с двойной ошибкой кубитов около 1 на 1000, уже превзошла пределы моделирования классических компьютеров. Следующее поколение процессоров под названием «Nighthawk» будет представлено в 2026 году с целью обеспечить «чистое, строгое и доказуемое» квантовое преимущество. А отказоустойчивая система к 2029 году позиционируется как настоящий технологический прорыв.

Аналитика рынка показывает, что недавние достижения в области контроля ошибок, масштабируемости систем и интеграции с классическими вычислениями делают указанные временные рамки реалистичными. Инвесторы, понимающие всю цепочку поставок квантовых технологий и их влияние на полупроводниковую индустрию, смогут лучше воспользоваться возможностями для технологических прорывов и одновременно управлять потенциальными рисками.

Сверхпроводящие кубиты четко определены как ведущий путь в общем квантовом вычислении. Их выбор основан на трех ключевых критериях: качестве, масштабируемости и скорости. За последние шесть лет уровень ошибок на кубит снизился с 1 к 10 000 до 1 к 10 000, что представляет собой улучшение в три порядка. В производстве они используют зрелые литографические технологии и совместимы с существующими линиями производства полупроводников. Скорость работы вентилей у них в тысячи раз выше, чем у конкурирующих решений, таких как ионные ловушки и нейтральные атомы. Накопленный опыт в производстве полупроводников дает структурное преимущество сверхпроводящего пути.

Основное препятствие для расширения квантовых процессоров сместилось с фундаментальной физики на инженерные задачи. Текущие приоритеты включают увеличение плотности управляющих линий в криогенных системах, управление тепловыми нагрузками при близости к абсолютному нулю, поддержание однородности и высокого выхода при росте числа кубитов до сотен и тысяч, а также интеграцию управляющей электроники, способной работать в экстремальных условиях. Эти задачи тесно связаны с ключевыми компетенциями полупроводниковой индустрии.

Технологическая дорожная карта делится на три этапа. 2026 год станет первым важным узлом, который позволит достичь квантового преимущества с помощью процессора Nighthawk, интегрирующего больше связующих элементов, поддерживающего более сложные схемы и способного выполнять до 5000 операций с вентилями. Для обеспечения прозрачности стороны создали открытые «трекеры квантового преимущества» для независимой проверки.

2029 год — второй, более значимый этап, когда планируется реализовать отказоустойчивые квантовые вычисления. В системе будет около 200 логических кубитов, способных выполнять порядка 100 миллионов операций с вентилями — в 20 000 раз больше текущих 5000. Этот этап считается отправной точкой для трансформирующего влияния квантовых технологий.

Классические и квантовые вычисления будут сосуществовать и сотрудничать в долгосрочной перспективе. Классические системы незаменимы в обычной арифметике, тогда как квантовые отлично справляются с задачами, такими как факторизация больших чисел. Важно отметить, что сами квантовые вычисления требуют мощной классической поддержки, особенно при декодировании ошибок, и в будущем спрос на классические вычислительные ресурсы в отказоустойчивых системах значительно возрастет.

Следующая волна инноваций связана с гибридными квантово-классическими алгоритмами, которые требуют чрезвычайно низкой задержки связи между квантовыми процессорами и CPU/GPU. Именно эта необходимость интеграции стимулирует развитие отрасли в сторону единой вычислительной архитектуры с тесным взаимодействием и совместным проектированием.

На прикладном уровне предполагается, что квантовое преимущество будет реализовано в первую очередь в области материаловедения и химии, поскольку квантовая физика естественно подходит для решения ключевых задач этих дисциплин. Также есть большой потенциал в сложных задачах оптимизации в финансах и логистике, где классические алгоритмы сталкиваются с ограничениями масштабируемости.

Анализ смещает стратегический фокус с изолированных сценариев использования на четыре основные категории алгоритмов: динамические системы и уравнения с частными производными, гамильтоновы системы и линейная алгебра, комбинаторная оптимизация и стохастические процессы. Эти четыре типа алгоритмов формируют ядро критически важных вычислений на уровне предприятия.

Ожидается, что «момент ChatGPT» наступит примерно к 2029 году, когда отказоустойчивые системы достигнут прорыва в решении многозадачных оптимизационных задач в таких сферах, как финансы, логистика и энергетика, а затем это приведет к более глубоким революциям в области инженерных материалов, химии и разработки новых лекарств.