Инженери от IBM за първи път свързаха два квантови процесора чрез многоканални свръхпроводящи връзки, постигайки средна точност от 99% при преноса на квантови състояния, с пиков резултат от 99,29%.
В експеримента са използвани два нови процесора IBM Nighthawk R1, всеки от които съдържа 120 кюбита – квантовите аналози на класическите битове. Чиповете са свързани чрез четири „L-съединителя” – специализирани комуникационни канали, изработени от свръхпроводящ алуминий.
Всеки съединител се състои от коаксиален кабел с дължина приблизително 80 сантиметра, два междинни кюбита с регулируема честота и два свързващи елемента, базирани на RF-SQUID (радиочестотни свръхпроводящи квантови интерферометрични устройства).
Тази конструкция позволява добавяне на допълнителни комуникационни канали дори след като процесорите са монтирани в криостат – възможност, която е от решаващо значение за мащабирането на многомодулни системи.
Освен преноса на квантови състояния, изследователите са извършили дву-кюбитови операции между елементи, разположени върху различни чипове. Процесорите демонстрират впечатляваща стабилност при съвместна работа: дву-кюбитовите операции между отделните чипове постигат средна точност от 94,75%, с най-добър резултат от 96,42%.
Екипът също така демонстрира квантово заплитане – феномен, при който състоянията на кюбитите стават взаимно зависими – между кюбити в различни процесори, включително едновременно създаване на две заплетени двойки чрез съседни канали. Кабелите запазват своята функционалност през три топлинни цикъла (нагряване и охлаждане) с минимални енергийни загуби.
Тези резултати са в съответствие със стратегията на IBM за преход към модулна архитектура за квантови изчисления. Вместо да продължава да увеличава броя на кюбитите върху един-единствен чип – което води до по-голямо отделяне на топлина и нежелани смущения – компанията се фокусира върху интегрирането на множество процесори в единна изчислителна система.
Представените кюбити и „L-връзки” са проектирани за използване в криогенни системи – технология, която IBM демонстрира през август 2026 г., когато успешно свърза и охлади два модулни криостата в единна среда, полагайки инфраструктурата за бъдещи многопроцесорни конфигурации.
Крайната цел на програмата е до 2029 г. да бъде създаден „IBM Quantum Starling” – първия устойчив на грешки квантов компютър, който обединява стотици чипове в рамките на криогенни модули.
Постигнатата прецизност при преноса на квантови състояния се разглежда като ключов елемент за тази архитектура, макар че за пълномащабни изчисления с голям капацитет ще са необходими допълнителни подобрения в точността на операциите между процесорите, както и в стабилността на самите кюбити.
Изследването е публикувано на портала за статии преди печат arXiv и все още не е преминало през независима научна рецензия.
