Selon les informations obtenues par Dimension Network sur le site officiel d'IBM, l'entreprise a connecté deux cryostats quantiques modulaires et les a refroidis dans un même environnement ultra-froid. Il s'agit d'une validation technique clé sur la feuille de route quantique d'IBM, signifiant qu'à l'avenir, des centaines de puces quantiques pourraient être couplées via un système cryogénique modulaire pour former un ordinateur quantique tolérant aux fautes plus puissant.
L'objectif de conception de cette architecture cryogénique est d'ouvrir trois voies — modularité, partage et environnement ultra-froid — permettant à des centaines de puces quantiques de s'interconnecter pour résoudre des problèmes à plus grande échelle. IBM indique que la mise en service de ce nouveau système constitue une étape majeure dans la réalisation de son programme « IBM Quantum Starling » (ci-après dénommé « Starling »). Ce programme vise à livrer d'ici 2029 un ordinateur quantique tolérant aux fautes à grande échelle, intégrant les avancées en matière de codes de correction d'erreurs, de conception de processeurs, de décodage et d'ingénierie système. Il pourrait devenir le premier ordinateur quantique tolérant aux fautes au monde.
Les deux premiers cryostats mis en service, une fois combinés, dépassent 8 pieds en hauteur et en largeur. Les tests préliminaires montrent que l'ensemble du système peut être refroidi de la température ambiante à 4 kelvins — la température de l'hélium liquide — en moins de 5 jours ; ensuite, la température finale descend encore sous les 15 millikelvins. Cette température est plus de 180 fois inférieure à celle de l'espace profond, fournissant l'environnement thermique nécessaire au fonctionnement stable des qubits supraconducteurs.
À l'intérieur de l'enveloppe à vide de chaque cryostat, l'espace de câblage est augmenté jusqu'à 12 fois par rapport au système quantique le plus largement déployé par IBM à ce jour, offrant ainsi une plus grande capacité d'interconnexion des puces à l'intérieur et entre les cryostats. La nouvelle conception adopte un boîtier cubique, permettant à plusieurs modules d'être étroitement alignés, et utilise l'espace élargi pour connecter directement les processeurs quantiques via le coupleur L développé par IBM. Le coupleur L sert à relier différentes puces quantiques, leur permettant de partager des informations, de communiquer entre elles et de fonctionner ensemble comme partie d'un ordinateur quantique plus vaste.
Selon la feuille de route quantique d'IBM, d'ici 2027, ils utiliseront des coupleurs L pour relier plusieurs processeurs en un ordinateur quantique plus grand comptant au moins 1 000 qubits programmables, directement utilisables pour exécuter des calculs. Au moment de la livraison de « Starling », IBM prévoit que chaque cryostat contiendra des milliers de qubits.
Lorsqu'IBM a proposé « Starling » l'année dernière, l'entreprise a également publié un nouveau code de correction d'erreurs, réduisant considérablement les ressources physiques nécessaires pour atteindre la tolérance aux fautes. Depuis, la société a enchaîné les percées dans la démonstration de composants matériels clés et le décodage efficace des erreurs. Aujourd'hui, le succès des modules quantiques cryogéniques a levé un obstacle majeur d'ingénierie sur la voie accélérée vers l'informatique quantique tolérante aux fautes.
IBM estime que les systèmes cryogéniques modulaires évolutifs accéléreront son rythme d'innovation, la nouvelle conception permettant de tester, d'améliorer et d'itérer rapidement chaque composant indépendamment.
Les chercheurs répondent par des preuves expérimentales à une question restée ouverte : la voie de l'extension cryogénique modulaire est-elle viable sur le chemin de l'ordinateur quantique ? Aujourd'hui, la réponse est presque certainement oui — il semble possible d'étendre progressivement l'échelle du système quantique en « empilant des blocs ». Cela abaisse considérablement le seuil de construction d'un ordinateur quantique tolérant aux fautes. Et une fois qu'un tel ordinateur quantique verra le jour et réalisera 100 millions d'opérations de portes quantiques, sa puissance de calcul devrait atteindre environ 20 000 fois celle des ordinateurs quantiques actuels. De nombreux problèmes scientifiques — tels que la simulation de molécules médicamenteuses, la conception de nouveaux matériaux, voire l'optimisation de portefeuilles financiers et la modélisation climatique — pourraient connaître des avancées à valeur pratique réelle.