IBM ha presentato due computer quantistici complessi senza precedenti

Come contendente nella corsa per costruire supercomputer quantistici privi di errori, IBM sta adottando un approccio diverso rispetto ai suoi concorrenti più diretti. Ora, l’azienda ha presentato due nuovi computer quantistici, chiamati Nighthawk e Loon, che potrebbero convalidare il suo approccio e fornire le innovazioni necessarie per rendere veramente utile la prossima generazione di questi dispositivi.

Il design del supercomputer quantistico di IBM è modulare e dipende dallo sviluppo di nuovi modi per connettere qubit superconduttori all’interno e attraverso diverse unità di computer quantistici. Quando l’azienda è stata lanciata per la prima volta, alcuni ricercatori hanno messo in dubbio la praticità di queste connessioni. Jay Gambet Nell’IBM. Dice che era come se la gente dicesse al team IBM: “‘Sei nel paese della teoria, semplicemente non te ne rendi conto.’ E (ora) dimostreremo che questo è sbagliato”.

All’interno di Loon, ogni qubit è connesso ad altri sei e queste connessioni possono “rompere l’aereo”, nel senso che non solo viaggiano attraverso un chip, ma possono anche muoversi verticalmente, un’abilità che nessun altro computer quantistico superconduttore ha finora. Nighthawk, d’altra parte, ha una connettività a quattro vie tra i qubit.

Questa maggiore connettività potrebbe rivelarsi vitale per superare alcune delle maggiori sfide che devono affrontare i computer quantistici esistenti: potrebbe aumentare la loro potenza computazionale ed eliminare la loro tendenza a commettere errori. Gambetta afferma che i test iniziali con Nighthawk mostrano che è in grado di eseguire programmi di calcolo quantistico che sono il 30% più complessi di quelli eseguiti sui computer quantistici attualmente più comunemente utilizzati dall’azienda. Tale maggiore complessità dovrebbe portare a più applicazioni per i computer quantistici, e i precedenti modelli di IBM hanno già iniziato a essere utilizzati in campi come la chimica.

Tuttavia, gli operatori del settore sono alla ricerca di modi per raggruppare i qubit nei cosiddetti qubit logici a prova di errore, e IBM sta supportando un metodo che richiede che tali gruppi siano più piccoli rispetto all’approccio dei suoi concorrenti, come i metodi utilizzati da Google. Ciò potrebbe consentire a IBM di ottenere calcoli privi di errori aggirando alcuni dei costi e delle sfide ingegneristiche legate alla necessità di creare milioni di qubit. Ma questo non funziona senza molta connettività tra qubit, il tipo di cosa che Gambetta dice di aver ottenuto su Loon.

Stephen Bartlett L’Università di Sydney in Australia afferma che sono necessari ulteriori test e benchmarking dei nuovi dispositivi, ma la maggiore connettività qubit è entusiasmante. Dice: “Non è un grosso problema risolvere tutti i problemi di scalabilità dei dispositivi superconduttori fino alle dimensioni necessarie per algoritmi davvero utili, ma è comunque un passo importante in questa direzione”.

Ma ci sono ancora sfide ingegneristiche e fisiche da affrontare. Dedicarsi al modo migliore per leggere l’output di un computer quantistico al termine di un calcolo è un’altra area in cui l’azienda ha compiuto recenti progressi, afferma Gambetta. Quello dell’IBM Mattia Stefano dice che ora il team lavorerà anche per aumentare il “tempo di coerenza” di ogni classe. Questa è una misura di quanto tempo rimane in uno stato quantistico utile per i calcoli, che spesso si degrada quando vengono aggiunte nuove connessioni al qubit. Il team sta inoltre escogitando modi per reimpostare alcuni qubit mentre i calcoli sono in esecuzione.

Nel 2026, la società prevede di lanciare un computer quantistico modulare in grado di archiviare ed elaborare informazioni, che saranno basate sui prossimi test di Loon e Nighthawk.