IBM a prezentat un sistem criogenic modular capabil să răcească procesoare cuantice până la aproximativ 10 milikelvini, extrem de apropiat de zero absolut. Noile „frigidere cuantice” sunt menite să depășească obstacolele în dezvoltarea computerelor cuantice stabile și eficiente, vizând conectarea a sute de cipuri în sisteme scalabile.
Necesitatea temperaturilor extrem de scăzute pentru computerele cuantice
Qubiții utilizati de IBM sunt supraconductori extrem de sensibili la interferențe. Căldura, radiațiile electromagnetice și alte fenomene pot modifica rapid starea lor, generând erori în calcule. Pentru a funcționa corect, cipurile trebuie răcite la temperaturi sub aproximativ 15 milikelvini.
Aceste condiții ingreunează procesul de scalare a sistemelor cuantice. Deși circuitul poate procesa operațiuni complexe, precum și corectarea erorilor, stabilitatea este compromisă pe măsură ce numărul de qubiți crește.
Structura și specificațiile noilor module criogenice IBM
Modulele IBM au aproximativ 2,4 metri înălțime și aceeași lățime. Extern, acestea seamănă cu frigidere industriale de mari dimensiuni. Interiorul însă este echipat cu tehnologii avansate pentru răcirea și protejarea componentelor.
Pentru răcirea cipurilor se folosesc compresoare criogenice cu heliu și frigidere de diluție. Echipamentele sunt protejate într-o incintă vidată, cu ecrane termice multiple și sisteme anti-interferențe electromagnetice. Procesul de răcire până la 4 kelvini durează peste patru zile, fiind urmat de răcirea suplimentară până sub 15 milikelvini.
Conectarea și scalarea modulelor pentru sisteme mai mari
IBM a demonstrat pentru prima dată că două module criogenice pot fi conectate și răcite simultan în același sistem. Această abordare modulară permite extinderea capacităților fără construirea unui singur frigider uriaș, dificil de întreținut.
Soluția presupune utilizarea de cabluri supraconductoare numite „L-couplers”, cu lungimi de aproximativ un metru, pentru legarea modulelor. Astfel, mai multe unități pot fi interconectate, formând un sistem de scale mai mare și mai ușor de gestionat.
IBM vizează finalizarea și maturizarea acestei tehnologii în următorii câțiva ani, cu un obiectiv ambițios pentru 2029.
