IBM, kuantum bilgisayarların ölçeklendirilmesindeki en büyük sorunlardan biri olan soğutma altyapısı için dikdörtgen tasarıma sahip modüler kriyojenik sistem geliştirdi. Birbirine bağlanabilen bu sistemler, yüzlerce kuantum çipinin aynı soğutulmuş ortamda çalıştırılmasını sağlayacak. Kuantum bilgisayarlarda kullanılan kübitlerin çalışabilmesi için sıcaklığın mutlak sıfıra yaklaşması gerekiyor.
Ancak mevcut sistemlerde soğutma, kablolama ve işlemci altyapısının giderek karmaşıklaşması daha büyük kuantum bilgisayarların geliştirilmesini zorlaştırıyor. Uzaydan daha soğuk bir ortam gerekiyor IBM’in yeni yaklaşımında geleneksel silindirik yapı yerine kutu biçimli kriyojenik hücreler kullanılıyor. Bu tasarım, okuma ve kontrol kablolarının daha yoğun biçimde yerleştirilmesine, komşu hücrelerin daha kolay bağlanmasına ve kuantum işlemcileri için daha fazla alan oluşturulmasına imkan veriyor.
Aynı zamanda sistemdeki bileşenlerin ayrı ayrı geliştirilmesi ve optimize edilmesi hedefleniyor. IBM, yeni sistemin iki modülünü birleştirerek gerçekleştirdiği testte modüller, 5 günden kısa sürede 4 Kelvin’e soğutuldu ve kısa süre sonra sıcaklık 15 millikelvinin altına indirildi. Bu sıcaklık, derin uzaydan yaklaşık 180 kat daha soğuk.
Yeni modüller ayrıca önceki IBM kuantum sistemlerine kıyasla 12 kata kadar daha fazla kablolama alanı sağlıyor. Böylece aynı modül içerisindeki ve farklı modüllerdeki kuantum çipleri arasında daha fazla bağlantı kurulabiliyor. L-coupler teknoloji devrede Yaklaşık 2,4 metre yüksekliğe ve 2,4 metre genişliğe ulaşan modüller IBM’in L-coupler teknolojisini kullanıyor.
Bu bağlantı teknolojisi, farklı kuantum işlemcilerinin iletişim kurmasına, bilgi paylaşmasına ve daha büyük bir kuantum bilgisayarın parçası olarak birlikte çalışmasına imkan veriyor. Şirket, 2027 yılına kadar en az 1.000 programlanabilir kübite sahip daha büyük bir kuantum bilgisayar geliştirmeyi hedefliyor. Bu doğrultuda NightHawk kuantum işlemcilerinin yeni kriyojenik modüllere yerleştirilmesi ve operasyonel testlerin başlatılması planlanıyor.
IBM’in daha uzun vadeli hedefi ise 2029’da büyük ölçekli hata toleranslı Quantum Starling sistemini sunmak. Şirket, bu sistemde her kriyojenik modülün binlerce kübite ev sahipliği yapmasını planlıyor. Tüm bunlar için L-coupler kilit role sahip olacak.
