IBM з'єднала два квантові чипи надпровідними кабелями

Компанія IBM з'єднала два 120-кубітні квантові чипи Nighthawk чотирма надпровідними алюмінієвими кабелями завдовжки 80 сантиметрів. Систему розмістили в одному кріостаті з рідким гелієм, де чипи охолоджують майже до абсолютного нуля. Про розробку повідомляє Science News.

Дослідники змогли передавати квантові стани між кубітами на різних чипах і заплутати пару кубітів із точністю 95%. Вони також створили більші заплутані стани, до яких входило по три кубіти з кожного чипа.

Новий спосіб з'єднання

Кабелі приєднують до чипів за допомогою пружинних конекторів: для цього потрібно закріпити кожен кінець двома болтами. Надпровідне з'єднання виникає завдяки невеликій кількості індію — м'якого надпровідного металу, який стискається між кабелем і чипом. На відміну від попередніх підходів із жорсткими коаксіальними кабелями, нова конструкція дає змогу підключати кабелі перпендикулярно до площини чипа та потенційно збільшувати кількість таких з'єднань.

Кабелі мають кілька резонансних режимів для радіохвиль. Науковці обирали один із них і налаштовували регульовані кубіти на обох кінцях кабелю на однакову частоту, що дозволяло обмінювати їхні квантові стани.

Шлях до модульних систем

IBM, Google та інші розробники вже створили квантові комп'ютери з понад 100 надпровідними кубітами. Водночас для повноцінної корекції помилок, за оцінкою матеріалу, можуть знадобитися від 100 тисяч до 1 мільйона кубітів, оскільки інформацію одного нестійкого кубіта доводиться розподіляти між сотнями або тисячами інших.

Збільшувати щільність кубітів на одному чипі складно: зі зменшенням їхнього розміру квантові стани зазвичай стають менш стабільними. Тому розробники розглядають модульні машини з кількома з'єднаними чипами, кожен із яких містить кілька сотень кубітів. Водночас фахівці зазначають, що точність заплутування через кабелі ще недостатня для роботи кількох чипів як єдиного великого процесора, а IBM також має продемонструвати з'єднання чипів, охолоджених у різних кріостатах.