Jak wynika z informacji przekazanych przez IBM, doszło do połączenia dwóch modułów kriogenicznych w jeden wspólny układ. Jest to ważny etap prac nad skalowalną infrastrukturą dla komputerów kwantowych. Konstrukcja została zaprojektowana tak, aby w przyszłości można było łączyć ze sobą setki procesorów kwantowych i stworzyć znacznie większe systemy obliczeniowe.
Czytaj też: Naukowcy zajrzeli do wnętrza kwantowego świata. Zweryfikowali to, o czym debatowali od lat
Temperatura osiągana przez urządzenie robi ogromne wrażenie. Mówimy o wartościach rzędu -273,135 stopnia Celsjusza. Dla porównania, temperatura przestrzeni kosmicznej w pobliżu Ziemi wynosi… odrobinę więcej. Nie jest to jednak rekord najniższej temperatury osiągniętej przez człowieka. W 2018 roku zespół QUANTUS w Bremie uzyskał temperaturę jeszcze bliższą zeru absolutnemu. Celem urządzenia IBM jest coś zupełnie innego. Nie chodzi o pobicie rekordu, lecz o stworzenie praktycznego środowiska, w którym można uruchamiać i skalować procesory kwantowe.
Ekstremalne chłodzenie jest potrzebne, ponieważ kubity, czyli podstawowe jednostki informacji w komputerach kwantowych, są niezwykle wrażliwe na zakłócenia z otoczenia. Nawet niewielkie ilości energii mogą zaburzyć ich stan kwantowy i prowadzić do błędów w obliczeniach. Obniżenie temperatury ogranicza aktywność cieplną i pomaga stworzyć bardziej stabilne warunki dla delikatnych układów.
Nowa konstrukcja IBM ma jeszcze jedną istotną cechę. Jest modułowa. Dwa pierwsze moduły mają razem ponad 2,4 metra wysokości i około 2,4 metra szerokości. Każdy z nich zapewnia znacznie więcej miejsca na okablowanie niż wcześniejsze systemy IBM. Ma to umożliwić wykonywanie większej liczby połączeń pomiędzy procesorami kwantowymi.
Okazuje się, iż wyjątkowo istotne w działaniu tego rozwiązania odgrywają L-couplery, czyli rozwiązania pozwalające łączyć oddzielne procesory kwantowe i umożliwiać im wymianę informacji. Dzięki temu zamiast budować pojedynczy ogromny procesor, można tworzyć większy komputer poprzez łączenie kolejnych jednostek.
Czytaj też: Krople kwantowe nową formą materii. Powstają dzięki cząstkom z dwóch różnych światów
IBM planuje, aby w 2027 roku tego rodzaju rozwiązania umożliwiły połączenie wielu procesorów w system zawierający co najmniej 1000 programowalnych kubitów. W dalszej perspektywie każdy z modułów kriogenicznych ma pomieścić tysiące kubitów. Jeszcze w tym roku firma zamierza rozpocząć testy z procesorami Quantum Nighthawk. Cały projekt jest częścią ambitnego planu IBM dotyczącego rozwoju komputerów kwantowych. Firma zapowiada stworzenie w 2029 roku systemu IBM Quantum Starling, który ma być pierwszym odpornym na błędy komputerem kwantowym zdolnym do praktycznego wykonywania złożonych obliczeń. Osiągnięcie tego celu wymaga nie tylko wydajniejszych procesorów, ale również skutecznej korekcji błędów i odpowiedniej infrastruktury.
Źródło: IBM
