IBM宣布在实现容错量子计算机的目标道路上取得了新的里程碑：成功将两个低温模块连接成一个单一环境，为将数百块量子芯片链接成更强大量子计算机奠定了基础。
该公司计划于2029年交付容错型IBM量子Starling系统，该系统能够在200个逻辑量子比特上运行由1亿个量子门组成的电路，为此IBM已投入100亿美元用于研发和商业化所需技术。
这对低温模块组合后高度超过2.4米、宽度约2.4米。测试显示，模块可在五天内冷却至4开尔文（约零下269摄氏度），接近液氦温度，随后还能达到低于15毫开尔文（约零下273摄氏度）的极低温度。
模块的方形设计使其能够紧密排列，并可通过IBM的L型耦合器技术直接连接量子处理器，让独立芯片协同工作，如同一个处理器。模块组装测试完成后，可拆分运输，再在客户现场重新组装，构建"任意规模"的系统。
与传统圆柱形不同，该稀释制冷机采用矩形设计，为布线和其他组件留出了更多空间。
IBM研究员、量子中心超级计算首席技术官Jerry Chow在媒体简报会上表示："这是我们首个共享超低温环境，支持多块芯片在其中互联，并为高密度布线提供了充足空间，整个系统正朝着统一强大的方向演进。"
IBM研究员、量子系统副总裁Oliver Dial补充道："这种模块化设计的一大优势在于，可以协同优化内部空间、布线面积和制冷功率。与Quantum System One相比，该系统的布线面积约扩大了12倍，这对于安装未来更复杂、更精密的量子处理器至关重要。"他还指出，方形设计的另一个优势在于，多模块拼接时能最大限度缩短L型耦合器在处理器间的传输距离。
根据IBM的量子路线图，公司计划到2027年利用L型耦合器将多个处理器连接成拥有至少1000个可编程量子比特的大型量子计算机。今年晚些时候，IBM将把量子Nighthawk处理器安装到低温模块中，开展性能测试。
IBM研究院院长、IBM研究员Jay Gambetta表示："将容错量子计算机引入各行各业，有赖于多项基础性突破。这两个低温模块的成功连接与运行，标志着我们在这一方向上取得了重大进展，将加速我们在量子硬件、软件和算法方面的持续创新。"
Q&A
Q1：IBM容错量子计算机计划在什么时候交付，能实现哪些功能？
A：IBM计划于2029年交付容错型Quantum Starling系统，该系统能够在200个逻辑量子比特上运行由1亿个量子门组成的电路。为实现这一目标，IBM已投入100亿美元用于相关技术的研发与商业化。
Q2：IBM低温模块的矩形设计相比传统圆柱形有什么优势？
A：矩形设计主要有两大优势：一是为布线和其他组件留出更多空间，布线面积约是Quantum System One的12倍，能够支持未来更复杂的量子处理器；二是多模块拼接时可最大限度缩短L型耦合器在处理器间的传输距离，有助于多芯片协同工作。
Q3：IBM的L型耦合器技术是什么，有什么作用？
A：L型耦合器是IBM开发的一种连接技术，用于将独立的量子芯片直接相连，使其协同工作，如同一个处理器。按照IBM路线图，该技术将在2027年前用于将多个处理器连接成拥有至少1000个可编程量子比特的大型量子计算机。
