IBM достигла важного этапа в области квантовых вычислений: успешно соединены и охлаждены два криогенных модуля, цель — выпустить к 2029 году первый в мире квантовый компьютер с устойчивостью к ошибкам.

По данным Jinse Finance, IBM (IBM.US) в среду объявила об успешном подключении и охлаждении двух криогенных модулей в одной рабочей среде и завершении первичных тестов. Компания сообщает, что эта модульная архитектура предназначена для масштабирования в ультранизкотемпературную общую систему, способную объединять сотни квантовых чипов, и является ключевым шагом на пути к запуску IBM Quantum Starling в 2029 году. Ожидается, что Quantum Starling станет первым в мире отказоустойчивым квантовым компьютером и объединит достижения в области исправления ошибок, проектирования процессоров, декодирования и системной инженерии.

IBM отмечает, что первые два работающих модуля в совокупности имеют высоту более 8 футов и ширину более 8 футов. Первичные тесты показали, что оба модуля могут быть охлаждены до 4 К (температура жидкого гелия) менее чем за 5 дней и вскоре после этого достигать финальной температуры ниже 15 миллиКельвинов.

По сравнению с наиболее часто используемыми квантовыми системами IBM, вакуумный корпус каждого модуля обеспечивает до 12 раз больше места для разводки. IBM подчеркивает, что это позволяет осуществлять больше подключений чип–чип внутри модуля и между модулями, создавая аппаратную базу для масштабируемых квантовых вычислений.

Новая архитектура и технология межмодульного соединения L-coupler

В этом проекте применяется новый дизайн модульных ящиков, что позволяет модулям располагаться плотно и использовать увеличенное пространство для разводки. Посредством технологии “L-coupler” от IBM осуществляется прямое соединение квантовых процессоров. L-coupler используется для соединения различных квантовых чипов, чтобы они могли обмениваться информацией, взаимодействовать и функционировать как часть более крупного квантового компьютера.

Согласно “дорожной карте” квантовых технологий IBM, компания планирует к 2027 году с помощью L-coupler объединить несколько процессоров в квантовый компьютер не менее чем с 1000 программируемыми кубитами. Программируемые кубиты — это такие, которые могут быть непосредственно задействованы для вычислений. Для достижения этой цели IBM намерена в конце этого года установить процессор IBM Quantum Nighthawk в криогенный модуль для расширения эксплуатационного тестирования. К моменту выхода Quantum Starling IBM планирует, что каждый криогенный модуль будет вмещать тысячи кубитов.

В прошлом году IBM объявила о программе Starling и представила новые коды исправления ошибок, значительно сокращающие необходимые физические ресурсы для достижения отказоустойчивости. После этого компания показала ключевые аппаратные компоненты и достигла прорыва в эффективном декодировании исправления ошибок.

Директор исследовательского института IBM, IBM Fellow Джей Гамбетта отметил: «Масштабируемые квантовые компьютеры с отказоустойчивостью станут возможными благодаря ряду фундаментальных достижений. Успешное подключение и работа этих криогенных модулей — важный шаг в этом направлении, который ускорит дальнейшее развитие совместно с инновациями в аппаратном обеспечении, программном обеспечении и алгоритмах».

IBM также заявила, что новые масштабируемые криогенные модули ускорят темпы инноваций. Например, три ключевые компонента среды IBM Quantum System Two уже интегрированы в новую архитектуру, однако новый дизайн позволяет независимо тестировать, совершенствовать и быстро обновлять каждую часть.

Что касается рынка, то в среду акции IBM выросли примерно на 2%. В компании считают, что поставка этих криогенных квантовых модулей дополнительно подтверждает системное продвижение согласно квантовой “дорожной карте” и решение еще одной важной задачи на пути ускорения к отказоустойчивым квантовым вычислениям.