IBM (IBM.US) osiągnęło kluczowy kamień milowy w dziedzinie komputerów kwantowych: pomyślnie połączono i schłodzono dwa moduły kriogeniczne, z celem wprowadzenia pierwszego na świecie tolerancyjnego na błędy komputera kwantowego do 2029 roku.

Aplikacja Jinse Finance podaje, że IBM (IBM.US) ogłosił w środę, iż z powodzeniem połączył i schłodził dwa kriogeniczne moduły do tego samego środowiska operacyjnego oraz przeprowadził wstępne testy. Firma informuje, że ta modułowa architektura ma zostać rozszerzona do systemu współdzielonego w ultraniskiej temperaturze, który połączy setki chipów kwantowych, będąc kluczowym krokiem w kierunku wprowadzenia IBM Quantum Starling w 2029 roku. IBM przewiduje, że Quantum Starling stanie się pierwszym na świecie komputerem kwantowym z obsługą błędów i zintegruje postępy w zakresie korekcji błędów, projektowania procesorów, dekodowania oraz inżynierii systemowej.

IBM informuje, że pierwsze dwa działające moduły łącznie mają ponad 8 stóp wysokości i ponad 8 stóp szerokości. Wstępne testy wykazały, że oba moduły mogą zostać wspólnie schłodzone do 4 kelwinów, czyli temperatury ciekłego helu, w mniej niż 5 dni, a wkrótce potem osiągnąć końcową temperaturę poniżej 15 miliKelwinów.

W porównaniu z obecnie najpowszechniej używanymi systemami kwantowymi IBM, obudowa próżniowa każdego modułu zapewnia do 12 razy większą przestrzeń na okablowanie. IBM podkreśla, że umożliwia to więcej połączeń między chipami zarówno wewnątrz modułu, jak i między modułami, zapewniając sprzętową bazę dla kwantowych obliczeń na większą skalę.

Nowa architektura i technologia połączeń L-coupler

Zastosowany przez IBM nowy, skrzynkowy projekt pozwala na gęste ustawienie modułów oraz wykorzystanie większej przestrzeni na okablowanie, umożliwiając bezpośrednie łączenie procesorów kwantowych poprzez technologię IBM „L-coupler”. L-coupler służy do łączenia różnych chipów kwantowych, umożliwiając im wymianę informacji, wzajemną komunikację oraz współdziałanie jako część większego komputera kwantowego.

Zgodnie z mapą drogową IBM Quantum, firma planuje wykorzystać L-coupler do roku 2027 w celu połączenia wielu procesorów w komputer kwantowy o co najmniej 1000 programowalnych kubitach. Programowalne kubity to kubity, które mogą być bezpośrednio używane do wykonywania obliczeń. Aby osiągnąć ten cel, IBM planuje jeszcze w tym roku zainstalować procesor IBM Quantum Nighthawk w kriogenicznych modułach, aby rozszerzyć możliwości testów wydajności. Do momentu wdrożenia Quantum Starling, według planu, każdy kriogeniczny moduł będzie mieścił tysiące kubitów.

IBM ujawnił plan Starling w zeszłym roku, wprowadzając nowy kod korekcji błędów, który znacznie redukuje zasoby fizyczne wymagane do osiągnięcia obsługi błędów. Od tego czasu firma zaprezentowała kluczowe komponenty sprzętowe i osiągnęła przełom w efektywnym dekodowaniu korekcji błędów.

Dyrektor ds. badań IBM, IBM Fellow Jay Gambetta powiedział: „Dostarczenie komputera kwantowego z obsługą błędów dla różnych sektorów gospodarki zależy od szeregu fundamentalnych postępów. Udane połączenie i działanie tych kriogenicznych modułów to ważny krok w tym kierunku, który wraz z ciągłymi innowacjami w kwantowym sprzęcie, oprogramowaniu i algorytmach przyspieszy nasze postępy”.

IBM dodaje, że nowe, skalowalne kriogeniczne moduły mogą przyspieszyć tempo innowacji. Przykładowo, trzy kluczowe elementy środowiska IBM Quantum System Two są już zintegrowane w nowej architekturze, ale nowy projekt umożliwia każdemu z nich niezależne testowanie, udoskonalanie i szybką iterację.

Na rynku akcje IBM w środę zamknęły się wzrostem o około 2%. Firma uważa, że dostarczenie tych kriogenicznych modułów kwantowych po raz kolejny dowodzi, że podąża zgodnie z mapą drogową kwantową oraz rozwiązuje kolejną główną przeszkodę na drodze do przyspieszenia wdrożenia komputerów kwantowych z obsługą błędów.