A IBM introduziu um novo sistema de refrigeração criogênica que consegue manter computadores quânticos em temperaturas abaixo de 15 milikelvins, o que equivale a apenas 0,015 grau acima do zero absoluto.
Essa temperatura é mais de 180 vezes inferior à temperatura encontrada no espaço profundo e representa um avanço significativo para a empresa na superação de um dos maiores obstáculos para desenvolver computação quântica tolerante a falhas e escalável.
Este sistema opera como uma unidade modular, funcionando como uma espécie de refrigerador quântico, o que possibilita a conexão e operação simultânea de diversos processadores quânticos sob condições de temperatura extremamente baixas.
Manter os componentes em temperaturas tão baixas é crucial, visto que os processadores quânticos dependem de qubits supercondutores; qualquer aquecimento pode afetar o comportamento desses componentes e gerar erros durante as operações quânticas.
Para fins de comparação, os processadores da IBM exigem temperaturas próximas ao zero absoluto, enquanto o espaço profundo possui uma temperatura aproximada de 2,7 kelvins, relacionada à radiação cósmica de fundo.
Os novos equipamentos da IBM alcançam menos de 15 milikelvins, demonstrando uma disparidade considerável em relação ao ambiente espacial.
O foco não é apenas atingir um frio extremo, mas garantir que a refrigeração seja estável e funcional enquanto os processadores realizam cálculos quânticos, além de possibilitar a interconexão de módulos sem comprometer o ambiente necessário aos qubits.
Embora seja um progresso notável, a tecnologia ainda se encontra em fase inicial. A IBM conseguiu ligar dois módulos e mantê-los nas temperaturas requeridas, realizando também operações simples com o processador Flamingo.
Contudo, isso não implica que a empresa já tenha comprovado a execução de operações quânticas complexas entre módulos distintos; este permanece como um desafio futuro do projeto.
Nos próximos dias, a IBM planeja integrar os processadores Nighthawk ao sistema para dar continuidade aos testes da arquitetura.
A implementação da arquitetura modular está prevista para começar em 2027, e uma meta principal para 2029 é o desenvolvimento do computador quântico Starling.
O Starling foi concebido para operar com 200 qubits lógicos e executar cem milhões de operações quânticas. Diferentemente dos qubits físicos, que são vulneráveis a falhas, os qubits lógicos são formados por vários qubits físicos e empregam métodos de correção de erros para elevar a confiabilidade dos cálculos.
Neste contexto, a nova arquitetura criogênica ganha importância, pois permite a ligação entre diferentes processadores quânticos mantidos em temperaturas ultrabaixas, visando construir uma infraestrutura capaz de suportar sistemas muito maiores do que os possíveis em um único módulo.
Ainda assim, a comprovação de uma arquitetura apta a realizar operações complexas entre esses módulos continua sendo uma etapa essencial antes que a concepção de um computador quântico tolerante a falhas em grande escala se concretize.