IBM conecta dos módulos de refrigeración cuántica

IBM unió dos módulos criogénicos en su instalación de Poughkeepsie, Nueva York, y los operó como un solo entorno. El conjunto alcanzó primero 4 kelvin —cerca de la temperatura del helio líquido— en menos de cinco días y después descendió por debajo de 15 milikelvin.

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Quince milikelvin equivalen a 0,015 kelvin sobre el cero absoluto. IBM lo describe como más de 180 veces más frío que el espacio profundo, cuya radiación de fondo ronda 2,7 kelvin. La comparación se refiere a temperatura absoluta, no a una sensación térmica cotidiana.

El hito central no es sólo llegar a esa temperatura. Los refrigeradores de dilución ya pueden enfriar procesadores cuánticos. La novedad es conservar un entorno ultrafrío compartido al conectar módulos que podrán alojar procesadores distintos.

Los procesadores cuánticos superconductores dependen de fenómenos extremadamente sensibles. El calor introduce energía y ruido capaces de alterar el estado de los qubits, por lo que el chip debe mantenerse a unas milésimas de kelvin del cero absoluto.

El sistema combina vacío, blindaje térmico, aislamiento contra interferencias y refrigeración por dilución. La etapa más fría sostiene el procesador y parte del cableado que permite controlarlo y leerlo desde la electrónica externa.

Agregar qubits no consiste simplemente en fabricar un chip más grande. También aumenta la cantidad de conexiones, amplificadores y componentes que deben atravesar las distintas etapas térmicas sin transportar demasiado calor hacia el interior.

IBM demostró que dos celdas pueden conectarse, enfriarse juntas y mantener la arquitectura necesaria para ampliaciones. Cada módulo mide más de 2,4 metros de alto y ancho, y ofrece hasta doce veces más espacio para cableado que los sistemas de la empresa más utilizados.

La compañía desarrolló conectores superconductores llamados L-couplers para enlazar procesadores a distancias de hasta aproximadamente un metro. Esa pieza debería permitir operaciones entre chips instalados en celdas contiguas.

Todavía falta demostrar el rendimiento completo con grandes cantidades de procesadores: fidelidad de las operaciones entre módulos, estabilidad prolongada, corrección de errores y mantenimiento sin interrupciones. El ensayo criogénico resuelve una condición de infraestructura, no todas las barreras de la computación tolerante a fallos.

IBM planea incorporar procesadores Nighthawk a esta arquitectura y ampliar el sistema por etapas. Su objetivo declarado es que futuras celdas alojen miles de qubits y formen la base física de Starling, una computadora tolerante a fallos prevista para 2029.

La modularidad ofrece una ventaja práctica: una celda puede construirse, probarse y mejorarse sin rediseñar todo el refrigerador. También evita que cada nueva generación dependa de fabricar un recipiente único cada vez más grande y difícil de mantener.

La fecha de 2029 sigue siendo una meta de IBM. Para cumplirla, la empresa debe combinar refrigeración, procesadores, enlaces, decodificación y corrección de errores a escala. La prueba de dos módulos reduce una incertidumbre importante, pero no garantiza el calendario ni el desempeño final.