Här byggs ”superkylskåpet” till IBM:s kvantdator

2021-02-15 14:26  

En miljon kvantbitar 2030 är målet. För att lyckas med det bygger IBM en tre meter hög kammare för att rymma och skydda tekniken.

Efter att Google häromåret demonstrerade kvantöverlägsenhet, så har rivalen IBM gjort allt för att visa att företaget inte ligger efter i racet om att bygga den första användbara kvantdatorn. Framför allt har IBM bestämt sig för att öppet redovisa sin färdplan under det här årtiondet.

Företaget är av uppfattningen att det är så svårt och komplicerat att konstruera en kvantdator att det krävs transparens i arbetssättet så att fler aktörer kan bidra till utvecklingen.

Målet är att senast 2030 ha byggt en dator som består av en miljon kvantbitar. Som ni kan se av bilderna från IBM:s labb nedan är det arbetet i full gång.

IBM-medarbetare jobbar med kammaren. Foto: Connie Zhou/IBM

Det ni ser ovan är kammaren till det utspädningskryostat som ska rymma en kvantdator med en miljon kvantbitar. Det är ett antal som vida överstiger dagens kvantdatorer. Men samtidigt ska man inte stirra sig blind på siffran: ju fler kvantbitar, desto känsligare system. Det innebär att den stora majoriteten av den miljonen kvantbitar skulle användas för felkorrigering.

Arvind Krishna, vd på IBM (till vänster) och Dario Gil, forskningschef på IBM, vid den 3 meter höga och 1,8 meter breda kammaren. Foto: Connie Zhou/IBM

Arvind Krishna, vd på IBM (till vänster) och Dario Gil, forskningschef på IBM, vid den 3 meter höga och 1,8 meter breda kammaren, som ibland kallas ”superkylskåpet”. Med tanke på storleken är det kanske inte konstigt att många drar paralleller till stordatorernas tid i mitten av 1900-talet.

Pat Gumann, chef för IBM:s kvantprocessor- och systemintegration, justerar botten på kammaren. Foto: Connie Zhou/IBM

Pat Gumann, chef för IBM:s kvantprocessor- och systemintegration, justerar botten på kammaren. En kvantdator drar vinning av kvantmekaniska lagar och är därför extremt känslig för störningar. Kvantprocessorn i kryostaten måste kylas ned till en temperatur nära den absoluta nollpunkten och kammaren ger ytterligare ett nödvändigt skydd.

Ungefär i höjd med den här IBM-medarbetarens händer är kvantprocessorn i belägen i den ”ljuskrona” som ger kvantdatorn sitt ikoniska utseende. Foto: Connie Zhou/IBM

Ungefär i höjd med den här IBM-medarbetarens händer är kvantprocessorn i belägen i den ”ljuskrona”, som ger kvantdatorn sitt ikoniska utseende. Det är förstås ingen ljuskrona, utan ett kryostat, som används för att kyla processorn och för att förstärka signaler.

Dario Gil vid delar av kontrollelektroniken. Foto: IBM

De blåa sladdarna Dario Gil står bredvid här är en del av kontrollelektroniken från vilken ettor och nollor görs om till mikrovågspulser som kan utföra kvantberäkningar.

Kvantprocessorn Hummingbird från IBM.

Kvantproccesorn Hummingbird, med 65 kvantbitar, kom ifjol. Redan om två år ska IBM ha skalat upp till 1121 kvantbitar, med en processor som går under namnet Condor.

Nedan förklarar Ny Tekniks reporter Peter Ottsjö och grafiker Jonas Askergren hur ett kryostat till en kvantdator används och allra längst ned finns en grundläggande genomgång av hur en kvantdator fungerar. Längst upp i artikeln, i bildspelet, finns uppklickbara versioner av samma grafik.

Så här färdas signalerna genom kvantdatorn. Grafik: Jonas Askergren, fakta: Peter Ottsjö, källor: IBM, Chalmers, Nature

Kvantdatorns superkraft är känslig för störningar. Grafik: Jonas Askergren, fakta: Peter Ottsjö, källor: IBM, Chalmers, Nature Foto: Sören Håkanlind

Peter Ottsjö

Mer om: Kvantdator IBM

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt