IBM在纽约州波基普西的设施里，把两个箱形低温模块接入同一个环境，并将合并后的系统冷却到15毫开尔文以下。这个温度已经尽可能接近绝对零度。公司表示，这是通往IBM Quantum Starling的重要节点，后者是它计划在2029年交付的容错量子计算机。

IBM称，这一温度比深空还要冷180倍以上。不过温度只是这次发布的一部分，真正的变化发生在制冷容器本身。

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从圆筒到箱体：容器形态改变

超导量子比特需要停留在绝对零度以上几千分之一度的范围，稀释制冷机可以把它们送到这个温度。此前，IBM一直把处理器放进高大的圆柱形低温恒温器里，一个罐子装一个处理器。目前所有已部署的IBM Quantum System One都采用这种方式运行。

IBM没有更换制冷机，而是修改了容器。新的低温单元是箱形结构，由实心铝板和框架构成，体积大约是厨房冰箱的三倍。矩形外形带来一个直接好处：它们可以紧密排成一行，而不必像圆柱体那样彼此隔开。侧壁上的开口让量子电缆从一个单元延伸到下一个单元。

这些电缆被多层热屏蔽包裹，形成IBM所说的受保护低温隧道。这样处理器之间的连接可以保持在运行温度，而不必把信号送出一个温暖间隙再重新降回低温。

布线空间与扩展瓶颈

IBM这次展示的是，它能把两个原本独立的冷却单元作为一个低温环境运行。每个单元提供0.53平方米的可用布线空间和2.75立方米的真空腔体积。IBM表示，这比它最广泛使用的系统多出最多12倍的布线空间。

这个数字指向一个长期制约超导量子计算机的问题：每增加一个量子比特，就需要控制线和读出线一路延伸到低温区，每条线都会带入热量。圆柱形容器往往在量子比特还没用完之前，横截面就已经不够用了。

IBM的新方案在可扩展性上明显超过此前设计。值得注意的是，IBM已经在2023年12月用Condor处理器在单芯片上物理实现了1000个量子比特。但这次的目标不同：新架构要提供的是可用于计算的可编程量子比特。

后续路线图

IBM计划在今年晚些时候安装Nighthawk芯片。按照路线图，公司目标是在2027年达到1000个可编程量子比特，并在2029年建立容错能力。

从单罐单处理器，到多个箱形单元并排连接，IBM正在把量子计算机的物理形态从“孤岛”改造成可以横向扩展的低温阵列。温度记录只是入口，布线空间和模块间连接方式的变化，才是这次发布里更值得关注的部分。