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Two box-shaped machines, each more than eight feet (2.4 meters) tall and eight feet wide, have been joined into a single cryogenic environment. IBM says the pair reached 4 Kelvin in under five days, then cooled to a final temperature below 15 millikelvin—about 180 times colder than deep space, according to Interesting Engineering. The demonstration used a modular refrigerator that can connect hundreds of quantum chips.
Deux machines en forme de boîte, chacune mesurant plus de 8 pieds (2,4 mètres) de haut et 8 pieds de large, ont été réunies dans un même environnement cryogénique. IBM affirme que l'ensemble a atteint 4 kelvins en moins de cinq jours, avant d'être refroidi à une température finale inférieure à 15 millikelvins — soit environ 180 fois plus froid que l'espace intersidéral, selon Interesting Engineering. La démonstration a utilisé un réfrigérateur modulaire capable de connecter des centaines de puces quantiques.
The engineering problem is not only cold. Quantum bits, or qubits, operate near absolute zero, but the wiring that controls and reads them also has to fit around the processors. IBM’s rectangular form factor creates up to 12 times more wiring space than its current most popular quantum systems, while allowing the modules to sit in a tight row. That leaves more room for connections within a module and between neighboring modules.
Le problème technique ne se limite pas au froid. Les bits quantiques, ou qubits, fonctionnent à une température proche du zéro absolu, mais le câblage qui les contrôle et lit leurs données doit également trouver sa place autour des processeurs. Le format rectangulaire d'IBM crée jusqu'à 12 fois plus d'espace pour le câblage que ses systèmes quantiques actuels les plus répandus, tout en permettant aux modules de se placer en rang serré. Il reste ainsi davantage de place pour les connexions à l'intérieur d'un module et entre des modules voisins.
IBM’s L-couplers are the bridge between those processors. They enable long-range connections between qubits on separate quantum chips, allowing multiple chips to communicate and operate as part of a larger quantum computer. The company plans to install its Quantum Nighthawk processors in the modules later this year and begin operational testing.
Les L-couplers d'IBM font le lien entre ces processeurs. Ils permettent des connexions à longue distance entre des qubits situés sur des puces quantiques distinctes, afin que plusieurs puces puissent communiquer et fonctionner comme un ensemble au sein d'un ordinateur quantique plus vaste. L'entreprise prévoit d'installer ses processeurs Quantum Nighthawk dans les modules plus tard cette année et de commencer les tests opérationnels.
So what changes in practice? If the architecture works beyond this demonstration, IBM could add quantum processors without treating every chip as an isolated machine. The company plans to use the technology to link multiple processors into a computer with at least 1,000 programmable qubits by 2027, and says each module could eventually house thousands of qubits. For researchers and industrial users, that is the infrastructure IBM believes it needs before a fault-tolerant system can handle useful workloads.
Qu'est-ce que cela change en pratique ? Si cette architecture fonctionne au-delà de la démonstration, IBM pourrait ajouter des processeurs quantiques sans traiter chaque puce comme une machine isolée. L'entreprise prévoit d'utiliser cette technologie pour relier plusieurs processeurs au sein d'un ordinateur doté d'au moins 1 000 qubits programmables d'ici 2027, et affirme que chaque module pourrait à terme accueillir des milliers de qubits. Pour les chercheurs et les utilisateurs industriels, il s'agit de l'infrastructure dont IBM estime avoir besoin avant qu'un système tolérant aux fautes puisse prendre en charge des charges de travail utiles.
The distance between the test and that destination remains substantial. IBM’s 2029 fault-tolerant computer is still a plan, and the company has not shown that these connected modules are already running such a machine. The next concrete checkpoint is the installation and testing of Quantum Nighthawk processors; IBM later expects to use Quantum Starling processors in modules designed for thousands of qubits. Jay Gambetta, director of IBM Research and an IBM Fellow, said the cooling and connection test advances the hardware effort alongside work on software, algorithms and error correction.
La distance entre le test et cet objectif reste considérable. L'ordinateur quantique tolérant aux fautes d'IBM prévu pour 2029 demeure un projet, et l'entreprise n'a pas montré que ces modules connectés faisaient déjà fonctionner une telle machine. La prochaine étape concrète sera l'installation et le test des processeurs Quantum Nighthawk ; IBM prévoit ensuite d'utiliser des processeurs Quantum Starling dans des modules conçus pour accueillir des milliers de qubits. Jay Gambetta, directeur d'IBM Research et IBM Fellow, a déclaré que le test de refroidissement et de connexion faisait progresser les efforts matériels parallèlement aux travaux sur les logiciels, les algorithmes et la correction d'erreurs.