Ερευνητές της IBM Research πέτυχαν για πρώτη φορά τη σύνδεση δύο μεγάλων υπεραγώγιμων κβαντικών επεξεργαστών χρησιμοποιώντας τέσσερις ξεχωριστούς κβαντικούς συνδέσμους υψηλής ποιότητας.
Η νέα μέθοδος, η οποία λεπτομερείται σε επιστημονική δημοσίευση στον διακομιστή προδημοσιεύσεων arXiv, αποτελεί σημαντικό βήμα προς την ανάπτυξη κλιμακούμενων και σπονδυλωτών κβαντικών υπολογιστών.
Η πρόκληση των συνδέσεων και η λύση της IBM
Καθώς οι κβαντικοί υπολογιστές γίνονται πιο σύνθετοι, η διασύνδεση πολλαπλών επεξεργαστών θεωρείται βασική οδός εξέλιξης, απαιτώντας όμως τη μεταφορά εύθραυστων κβαντικών πληροφοριών χωρίς απώλειες.
Μέχρι τώρα, οι συνδέσεις περιορίζονταν σε μεμονωμένα πειράματα μεταξύ μικρών τσιπ. Η ερευνητική ομάδα κατάφερε να συνδέσει δύο επεξεργαστές Nighthawk R1 των 120 qubit τοποθετώντας τέσσερα υπεραγώγιμα καλώδια αλουμινίου μήκους 80 εκατοστών, τα οποία εγκαταστάθηκαν αφού τα τσιπ είχαν ήδη τοποθετηθεί στα ψυγεία τους. Για να επιτευχθεί μεγαλύτερη πυκνότητα, τα καλώδια συνδέθηκαν κάθετα από πάνω προς τα κάτω.
Υψηλή ακρίβεια και δημιουργία εμπλοκής
Κατά τις δοκιμές, οι κβαντικές καταστάσεις μεταφέρθηκαν μεταξύ των τσιπ με μέση ακρίβεια 99%, αγγίζοντας το 99,29% στον καλύτερο σύνδεσμο, ενώ οι λογικές πράξεις δύο qubit πέτυχαν μέση ακρίβεια 94,75%.
Παράλληλα, οι ερευνητές δημιούργησαν καταστάσεις κβαντικής διεμπλοκής τεσσάρων και έξι qubit που μοιράζονταν ανάμεσα στους δύο επεξεργαστές. Όλοι οι σύνδεσμοι παρέμειναν πλήρως λειτουργικοί ακόμα και μετά από τρεις κύκλους θέρμανσης και ψύξης του συστήματος, ανοίγοντας τον δρόμο για μελλοντικούς, εύκολα επεκτάσιμους κβαντικούς υπολογιστές.
