IBM, 2029 yılına kadar piyasaya sürülmesi planlanan ve 200 kuantum bitinde yüz milyon işlem gerçekleştirebilen kuantum hesaplamada yeni bir döneme öncülük edecek olan, IBM Quantum Starling olarak bilinen hata toleranslı süper kuantum bilgisayarını inşa etme yolunda önemli bir ilerleme kaydetti.
Starling bilgisayarının mühendislik mimarisi, qLDPC tipi hata düzeltme kodlarına dayanmaktadır ve kaynak gereksinimlerini önceki geleneksel sistemlere kıyasla yaklaşık on kat azaltan modüler bir tasarıma dayanmaktadır. Son güncelleme sırasında IBM, bu eğilimi destekleyen altı paralel teknik alanda elde edilen başarıları duyurdu.
Fiziksel İlerleme ve Bağlantı Teknikleri
Şirket, çip üzerindeki kuantum bitleri arasında yoğun ve yerel olmayan bir bağlantı sağlayan c-couplers teknolojisinin doğrulanmasında başarı sağladı; burada kullanılan bağlantı katmanlarının sayısı üç katmana çıkarıldı ve bunun ötesine geçilmesi planlanıyor, ayrıca rezonatörler için 10 milyonu aşan bir kalite faktörüne ulaşıldı. qLDPC kodları ve bağlantı tasarımlarındaki iyileştirmeler, gerekli Josephson eklemlerinin (Josephson junctions) sayısını yaklaşık beş binden iki bine düşürerek işlemci verimliliğini ve işlevlerini artırdı.
Kod Çözme ve Modüler Soğutma Sistemleri
Algoritmalar alanında araştırmacılar, hesaplama yükünü azaltırken Starling bilgisayarının performans gereksinimlerini karşılamak için Relay-BP kod çözme algoritmasını geliştirdiler ve şirket, 2 nanometre nanosheet teknolojisini kullanarak gerçek zamanlı hata işleme için özel bir çip geliştirmek üzerinde çalışıyor.
Altyapı düzeyinde IBM, işlem birimlerinin sorunsuz bir şekilde bağlanmasına olanak tanıyan dikdörtgen şekilli soğutuculara dayanan yeni bir modüler soğutma tasarımı sundu; buna ek olarak, işlemcileri uzun mesafeli l-couplers bağlantıları aracılığıyla bağlamak için manyetik kalkanlı yüksek kaliteli koaksiyel kablolar kullanıldı.
Bu Gelişme Neden Önemli?
Bu ilerleme, mühendislik karmaşıklıklarını parçalara ayırıp minyatür modüler birimlere dağıtarak kuantum hesaplamadaki ölçeklendirme zorluklarını aşmak için pratik bir adım teşkil ediyor. Oda sıcaklığı elektroniğinin performansıyla eşleşen soğutmalı kontrol çipleri (ASICs) entegre ederek ve gürültüye neden olan yoğun kablolamaya olan bağımlılığı azaltarak IBM, bu on yılın sonuna kadar yüksek verimlilikle hata düzeltebilen pratik bir kuantum hesaplama gerçekleştirmeye bir adım daha yaklaşıyor.