IBM工程师近日首次将两个独立的量子处理器连接起来，实现了跨芯片的量子态传输与纠缠，为模块化量子计算机架构扫清了关键障碍。相关论文已发布在arXiv预印本平台，尚未经过同行评审。
实验使用了两个IBM Nighthawk R1处理器，每个集成120个超导量子比特。连接它们的是四条超导铝制L耦合器，每条耦合器包含一根约80厘米长的同轴电缆、两个频率可调的中介量子比特和两个RF-SQUID连接元件，平均量子态传输精度达到99%，最佳精度为99.29%。
跨芯片操作同样得到验证。研究人员在两个不同处理器上的量子比特之间实现了完整的双量子比特门，平均精度94.75%，最高96.42%，并演示了跨芯片的量子纠缠，包括通过相邻通道同时生成两对纠缠量子比特。
结果显示，耦合器在经历三次升降温循环后仍保持工作状态，能量损耗极低。
这次突破服务于IBM的模块化路线。继续在单芯片上堆叠量子比特会加剧散热与串扰，IBM的策略是转向连接多个较小处理器。
值得一提的是，L耦合器的一大设计优势是允许在处理器装入稀释制冷机之后再加装连接通道，为多模块系统的灵活扩展提供了工程可行性。
IBM计划2029年推出Quantum Starling，一个集成数百个芯片、具备纠错能力的商业量子计算机。
需要提醒的是，当前跨芯片操作的精度距离大规模容错计算仍有差距，提升互联精度与量子比特稳定性是下一步的核心任务。
【来源：快科技】
