Komputery kwantowe: IBM łączy moduły kriogeniczne w jeden system
Komputer kwantowy może działać, jeśli jego procesor zostanie schłodzony niemal do temperatury zera absolutnego. To jedno z najpoważniejszych wyzwań inżynieryjnych stojących przed twórcami takich maszyn. IBM ogłosił właśnie znaczący postęp na polu informatyki kwantowej. Firma po raz pierwszy połączyła dwa niezależne moduły kriogeniczne w jeden system chłodzący, prezentując w ten sposób architekturę, która ma docelowo pozwolić na spięcie setek procesorów kwantowych w jednej maszynie.
Kwantowe bity (kubity), podstawowe jednostki informacji w komputerach kwantowych, są niezwykle wrażliwe na zakłócenia, w tym na ciepło. Nawet niewielki wzrost temperatury powoduje dekoherencję, czyli utratę stanu kwantowego, w którym zakodowana jest informacja.
Dotychczas problem ten rozwiązywano za pomocą pojedynczych dużych kriostatów mieszczących procesor. Jednak w takiej architekturze pojawia się problem ze skalowaniem. Odpowiedzią IBM-a jest wiele mniejszych połączonych ze sobą kriostatów.
Podczas ostatnich testów IBM połączył dwa moduły i schłodził je jak jeden układ. W mniej niż pięć dni osiągnęły one temperaturę 4 kelwinów, a niedługo potem schłodzono je poniżej 15 milikelwinów. Co więcej, komory próżniowe obu kriostatów mają nawet 12-krotnie więcej miejsca na okablowanie niż wcześniej wykorzystywane systemy. To niezwykle ważne, gdyż każdy dodatkowy kubit i każde połączenie między procesorami wymaga dodatkowych przewodów, a właśnie brak miejsca to jeden z poważniejszych problemów skalowania.
Obecne osiągnięcie to część większego planu IBM-a. Jeszcze w tym roku do modułów trafią procesory IBM Quantum Nighthawk, co pozwoli na testy całego systemu, nie tylko infrastruktury chłodzącej. Od przyszłego roku firma chce za pomocą modułów kriogenicznych połączyć wiele procesorów w system, który będzie dysponował co najmniej 1000 kubitów.
Docelowo w roku 2029 ma zostać uruchomiony system IBM Quantum Starling, którego każdy moduł kriogeniczny będzie mieścił tysiące kubitów. Starling ma być pierwszym na świecie w pełni odpornym na błędy komputerem kwantowym, czyli takim, który będzie wykrywał i na bieżąco korygował błędy obliczeniowe.
Komentarze (0)