आईबीएम ने एक नई क्रायोजेनिक शीतलन प्रणाली पेश की जो क्वांटम कंप्यूटरों को 15 मिलीकेल्विन से नीचे के तापमान पर बनाए रख सकती है, जो परम शून्य से केवल 0.015 डिग्री ऊपर के बराबर है।
यह तापमान गहरे अंतरिक्ष में पाए जाने वाले तापमान से 180 गुना से अधिक कम है और दोष-सहिष्णु और स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटिंग विकसित करने में कंपनी के लिए एक बड़े बाधा को दूर करने में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है।
यह प्रणाली एक मॉड्यूलर इकाई के रूप में काम करती है, जो एक प्रकार के क्वांटम रेफ्रिजरेटर के रूप में कार्य करती है, जिससे अत्यंत कम तापमान की स्थिति में कई क्वांटम प्रोसेसरों को एक साथ जोड़ा और संचालित करना संभव हो जाता है।
घटकों को इतने कम तापमान पर बनाए रखना महत्वपूर्ण है, क्योंकि क्वांटम प्रोसेसर सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स पर निर्भर करते हैं; किसी भी गर्मी से इन घटकों के व्यवहार पर असर पड़ सकता है और क्वांटम संचालन के दौरान त्रुटियां उत्पन्न हो सकती हैं।
तुलना के लिए, आईबीएम के प्रोसेसर परम शून्य के करीब तापमान की मांग करते हैं, जबकि गहरे अंतरिक्ष का तापमान लगभग 2.7 केल्विन होता है, जो पृष्ठभूमि ब्रह्मांडीय विकिरण से संबंधित है।
आईबीएम के नए उपकरण 15 मिलीकेल्विन से कम तापमान प्राप्त करते हैं, जो अंतरिक्ष वातावरण की तुलना में एक महत्वपूर्ण अंतर प्रदर्शित करता है।
ध्यान केवल अत्यधिक ठंड तक पहुंचने पर नहीं है, बल्कि यह सुनिश्चित करना भी है कि प्रोसेसर क्वांटम गणनाएं करते समय शीतलन स्थिर और कार्यात्मक हो, साथ ही क्यूबिट्स के लिए आवश्यक वातावरण से समझौता किए बिना मॉड्यूल के इंटरकनेक्शन को भी संभव बनाना है।
हालांकि यह एक उल्लेखनीय प्रगति है, तकनीक अभी भी प्रारंभिक चरण में है। आईबीएम दो मॉड्यूल को जोड़ने और उन्हें आवश्यक तापमान पर बनाए रखने में सफल रही है, साथ ही फ्लेमिंगो प्रोसेसर के साथ सरल ऑपरेशन भी किया है।
हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि कंपनी ने विभिन्न मॉड्यूल के बीच जटिल क्वांटम संचालन निष्पादित करने का प्रमाण दे दिया है; यह परियोजना की भविष्य की चुनौती बनी हुई है।
आने वाले दिनों में, आईबीएम आर्किटेक्चर के परीक्षण को जारी रखने के लिए नाइथॉर्क प्रोसेसर को सिस्टम में एकीकृत करने की योजना बना रही है।
मॉड्यूलर आर्किटेक्चर का कार्यान्वयन 2027 में शुरू होने की उम्मीद है, और 2029 के लिए एक मुख्य लक्ष्य स्टारलिंग क्वांटम कंप्यूटर का विकास करना है।
स्टारलिंग को 200 तार्किक क्यूबिट्स के साथ संचालित करने और सौ मिलियन क्वांटम ऑपरेशन निष्पादित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। भौतिक क्यूबिट्स के विपरीत, जो विफलताओं के प्रति संवेदनशील होते हैं, तार्किक क्यूबिट्स कई भौतिक क्यूबिट्स से बने होते हैं और गणना की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए त्रुटि सुधार विधियों का उपयोग करते हैं।
इस संदर्भ में, नई क्रायोजेनिक वास्तुकला महत्वपूर्ण हो जाती है, क्योंकि यह विभिन्न क्वांटम प्रोसेसरों को अल्ट्रा-लो तापमान पर बनाए रखते हुए जोड़ने की अनुमति देती है, जिसका उद्देश्य एक ऐसी बुनियादी ढांचा बनाना है जो एक एकल मॉड्यूल में संभव से कहीं अधिक बड़े सिस्टम का समर्थन कर सके।
फिर भी, इन मॉड्यूल के बीच जटिल संचालन करने में सक्षम वास्तुकला का प्रमाण तब तक एक आवश्यक कदम बना रहेगा जब तक कि बड़े पैमाने पर दोष-सहिष्णु क्वांटम कंप्यूटर की अवधारणा साकार नहीं हो जाती।