据日媒报道称，美国IBM公司宣布，已经成功完成了新型超低温模块化架构的首次运行和测试，这种架构用于连接多个量子芯片，旨在实现其计划于2029年推出的全球首台容错（误差耐受）量子计算机“IBM Quantum Starling”（Starling）。

目前，他们已经成功地将两个超低温模块连接并冷却为单一的超低温环境，这有助于量子计算机大规模化（扩展）的物理基础设施工程。

这些超低温模块是为连接数百个量子芯片并构建可以解决复杂、大规模问题的量子计算机而设计的。与传统稀释制冷机常见的圆柱形不同，新架构采用了“箱型”设计。

这种设计允许模块紧密排列并连接，同时扩大内部空间。此次连接并运行的首批两个模块组合起来，高度和宽度都超过8英尺（约2.4米），形成了一个巨大的系统。

初步测试显示，这两个模块可以在不到5天的时间内冷却至液氦温度——4开尔文，随后又成功达到了低于15毫开尔文的温度。

在IBM量子设施进行的运行测试中，为了模拟处理器和电子设备发热的实际操作环境，即使在混合室中故意加入约30微瓦的热量，也确认系统能在大约23毫开尔文下稳定运行。

新架构中，每个模块的真空容器内，相较于传统量子系统，布线空间最多增加了12倍。借助这个内部空间和箱型设计，IBM可以使用其“L耦合器”技术直接连接量子处理器。

L耦合器用于连接独立的量子芯片并共享信息，实现相互通信，使其作为大型量子计算机的一部分运作。这不仅可以实现模块内的多条芯片连接，也可跨模块连接。

根据IBM量子路线图，计划在2027年前利用L耦合器连接多个处理器，构建至少包含1000个可编程量子比特（可直接用于计算的量子比特）的超大系统。2026年下半年，IBM还计划将“IBM Quantum Nighthawk”处理器安装到此次的超低温模块中，扩大操作性能测试。

IBM在2025年发布了一种可大幅减少容错所需物理资源的新型纠错码，使Starling计划全面启动。此次的超低温模块系统允许对各个组件独立进行测试和改进，加快开发速度，成为提升量子计算机改进速度的重要基础。

IBM Research总监兼IBM Fellow Jay Gambetta表示：“要实现容错量子计算机，推进多项基础技术是必不可少的。今回超低温模块的连接和运行成功是朝这一目标迈出的重要一步，同时也将推动量子硬件、软件和算法的持续创新，加速我们的相关工作。” ...