IBM hat in einem Meilenstein für das Quantencomputing zwei Kühlsystemmodule erfolgreich in einer einzigen Umgebung verbunden und gekühlt. Die neue modulare Architektur ist darauf ausgelegt, in ein System zu skalieren, das Hunderte von Quantenchips verbinden kann, und treibt IBMs Roadmap zur Lieferung des welt ersten fehler toleranten Quantencomputers bis 2029 voran.

Die beiden Module, die über 8 Fuß hoch und breit sind, können gemeinsam in weniger als fünf Tagen auf 4 Kelvin gekühlt werden und erreichen eine Endtemperatur unter 15 Millikelvin — mehr als 180-mal kälter als der Weltraum. Jedes Modul bietet bis zu 12-mal mehr Verkabelungsplatz als die am weitesten verbreiteten IBM-Quantensysteme und ermöglicht mehr Chip-zu-Chip-Verbindungen innerhalb und zwischen den Modulen.

Das quaderförmige Design ermöglicht es den Modulen, sich in einer engen Reihe zu verbinden und Quantenprozessoren über IBMs L-Kupplungstechnologie direkt zu verbinden. L-Kupplungen verbinden separate Quantenchips, um Informationen zu teilen und als Teil eines größeren Quantencomputers zu arbeiten. Bis 2027 plant IBM, L-Kupplungen zu verwenden, um mehrere Prozessoren in ein System mit mindestens 1.000 programmierbaren Qubits zu verbinden.

"Fehler tolerante Quantencomputer für die Industrien zu bringen, hängt von mehreren grundlegenden Fortschritten ab," sagte Jay Gambetta, Direktor von IBM Research. "Die erfolgreiche Verbindung und der Betrieb dieser Kühlsystemmodule signalisieren einen Durchbruch in diese Richtung."

Die Kühlsystemmodule sind so ausgelegt, dass sie jeweils Tausende von Qubits beherbergen, wenn Quantum Starling ausgeliefert wird. IBM wird später in diesem Jahr Quantum-Nighthawk-Prozessoren in die Module einbauen, um die operative Leistungserweiterung zu testen.

Die Architektur baut auf drei wesentlichen Komponenten des IBM Quantum System Two auf, die nun so neu konzipiert wurden, dass jeder Teil unabhängig getestet, verbessert und schnell iteriert werden kann. Der Meilenstein stellt Fortschritte bei einem der Hauptprobleme dar, die IBM überwinden muss, um praktische, groß angelegte Quantencomputer zu bauen.

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