IBM, Kuantum Bilgisayarların Ölçeklenmesini Kolaylaştıracak Yeni Soğutma Sistemini Test Etti
IBM, kuantum bilgisayarların daha büyük işlemci kümelerine ulaşmasını hedefleyen yeni modüler kriyojenik mimarisini başarıyla test etti. Şirketin iki modülü bir araya getirerek yaptığı denemede sistem 5 günden kısa sürede 4 Kelvin seviyesine indi ve ardından sıcaklık 15 milikelvinin altına düşürüldü. IBM, yeni mimariyi yüzlerce kuantum çipinin aynı soğutma altyapısında çalışabileceği daha büyük sistemlerin temelini oluşturmak için kullanmayı planlıyor.
Yeni Kriyojenik Mimari Kuantum Çiplerine Daha Fazla Alan Açıyor
IBM’in yeni tasarımı, geleneksel kuantum bilgisayar soğutucularında kullanılan silindirik yapı yerine birbirine bağlanabilen dikdörtgen modüllere dayanıyor. Modüler kriyojenik sistem, kontrol ile okuma kablolarının daha yoğun yerleştirilmesine izin verirken farklı kuantum işlemcilerinin aynı altyapıda konumlandırılması için daha geniş bir çalışma alanı sağlıyor.
Kuantum bilgisayarlarda kullanılan süperiletken kübitler, kuantum durumlarını koruyabilmek için mutlak sıfıra çok yakın sıcaklıklarda çalıştırılıyor. IBM’in testinde ulaşılan 15 milikelvinin altındaki sıcaklık, 0 Kelvin olan mutlak sıfırın yalnızca çok az üzerinde bulunurken derin uzayın ortalama sıcaklığından yaklaşık 180 kat daha düşük bir ortam anlamına geliyor.
Yeni modüllerin fiziksel yapısı, kuantum bilgisayarların büyümesinde kritik sorunlardan biri olan kablolama yoğunluğuna doğrudan çözüm getiriyor. IBM, yeni kriyojenik yapının önceki sistemlerine kıyasla 12 kata kadar daha fazla kablolama alanı sunduğunu belirtiyor.
Yaklaşık 2,4 metre yüksekliğe, 2,4 metre genişliğe ulaşan modüller, farklı kuantum işlemcilerinin birbirine bağlanması için IBM’in L-coupler teknolojisini kullanıyor. L-coupler yapısı, işlemcilerin bilgi paylaşmasına olanak tanırken birden fazla kuantum çipinin daha büyük bir hesaplama sisteminin parçaları olarak birlikte çalışmasını hedefliyor.
IBM’in yeni soğutma altyapısı, şirketin kuantum işlemci sayısını artırma planıyla doğrudan bağlantılı bulunuyor. Şirket, NightHawk kuantum işlemcilerini yeni modüllere yerleştirerek operasyonel testlere başlamayı planlarken 2027 yılına kadar en az 1.000 programlanabilir kübite sahip bir kuantum bilgisayar geliştirmeyi hedefliyor.
Kübit sayısının yükselmesi tek başına kuantum bilgisayarın daha kullanışlı hâle gelmesi anlamına gelmiyor. Kuantum hata düzeltme, kübitlerin birbirleriyle güvenilir biçimde etkileşmesi, kontrol elektroniğinin ölçeklenmesi ile düşük sıcaklığın korunması da sistem büyüdükçe daha kritik hâle geliyor.
IBM’in uzun vadeli planı, 2029 yılında hata toleranslı Quantum Starling sistemini geliştirmek üzerine kuruluyor. Şirket, söz konusu mimaride her kriyojenik modülün binlerce kübiti barındırmasını planlarken modüller arasındaki iletişimin de ölçeklenebilir bir yapıya kavuşmasını amaçlıyor.
L-coupler teknolojisi bu hedefte önemli bir bağlantı katmanı oluşturuyor. IBM, işlemci sayısı arttıkça yalnızca daha büyük bir soğutucu üretmek yerine modülleri birbirine bağlayan mimariyi genişletmeyi tercih ederek kuantum bilgisayarların fiziksel ölçeklenmesindeki önemli darboğazlardan birine odaklanıyor. Bu yaklaşımın başarılı olması hâlinde kuantum bilgisayarların gelecekte tek bir işlemci etrafında değil birbirine bağlı çok sayıda kuantum işlemcisi üzerinden tasarlanması gündeme gelebilecek.
