IBM已成功將兩個低溫模組整合並冷卻於同一共享環境中，該公司稱此舉對於擴展量子系統至關重要，該系統最終可連接數百個量子晶片。這項成果支持了IBM先前公佈的2029年交付IBM Quantum Starling的計畫。 IBM預計該系統將成為首台容錯量子計算機，融合了糾錯、處理器設計、解碼和整體系統工程的最新進展。
IBM 可擴展模組化低溫系統的內部結構，該系統旨在支援容錯量子運算。 （圖片來源：IBM）
這套由兩個模組組成的裝置尺寸超過 8 英尺高、8 英尺寬。在初步測試中，兩個模組在不到五天的時間內冷卻至 4 開爾文（液態氦溫度），隨後很快就降至 15 毫開爾文以下，比深空溫度低 180 倍以上。每個模組的真空外殼提供的佈線空間比最常用的 IBM 量子系統多出 12 倍，這項設計改進旨在支援更高密度的晶片間連接，無論是在單一模組內部還是在相互連接的模組之間。
這些模組採用盒狀設計，允許多個單元緊密排列。這種佈局，結合增加的內部佈線空間，使得量子處理器能夠透過 IBM 的 L 型耦合器技術直接連接。 L 型耦合器連接獨立的量子晶片，使它們能夠交換資訊並協同工作，從而構成更大型的量子電腦。
連接1,000個量子比特
IBM 的路線圖規劃到 2027 年，利用 L 型耦合器將多個處理器連接成一個至少包含 1,000 個可程式量子位元的組合系統。可程式量子位元是指可以直接用於計算的量子位元。作為該計劃的一部分，IBM 計劃在今年稍後將 Quantum Nighthawk 處理器安裝到低溫模組中，以繼續進行效能測試。當 Starling 系統投入部署時，IBM 計劃每個低溫模組容納數千個量子位元。
IBM去年首次公佈了Starling計劃，引入了一種糾錯碼，旨在顯著降低容錯所需的實體資源開銷。自從該公告發布以來，該公司持續報告了進展，包括核心硬體組件的演示以及更高效的糾錯解碼技術的進步。
IBM 可擴展模組化低溫系統的內部結構，該系統旨在支援容錯量子運算。 （圖片來源：IBM）
加快開發週期
IBM研究院院長兼IBM院士傑伊·甘貝塔表示：“將容錯量子計算機應用於各個行業取決於幾項基礎性進展。這些低溫模組的成功連接和運行標誌著我們朝著這個方向邁出了重要一步，並將隨著量子硬體、軟體和演算法的持續創新，加速我們的發展進程。”
IBM 預計模組化低溫架構將加快其開發週期。 System Two 環境的三個核心組件現已整合到新的模組設計中，這使得每個組件都可以獨立進行測試、改進和迭代，而無需像以前那樣作為一個整體進行測試。 IBM 將模組整合的完成視為其持續推進已發布的量子路線圖的證據，並表示這標誌著其在邁向容錯量子運算的道路上又掃清了一道技術障礙。
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