IBM lancerà il più grande computer quantistico nel 2025

IBM sta progettando di costruire il più grande computer quantistico finora realizzato, collegando tra loro macchine più piccole per crearne una con un numero di bit quantistici (o qubit) da record. I primi passi dell’azienda su questa strada, nel 2025, dovrebbero portare a un nuovo record di qubit e alla fine si prevede di più che triplicare le dimensioni del più grande computer quantistico esistente.

Sono passati solo sei anni da quando IBM ha presentato il suo primo computer quantistico commerciale. Quel dispositivo aveva 20 qubit, gli elementi di base di qualsiasi computer quantistico, ed era disponibile per l’uso da parte dei ricercatori via Internet.

Ora, il più grande chip quantistico dell’azienda, chiamato Condor, ha 1121 qubit, anche se Jay Gambetta di IBM afferma che l’utente medio dei suoi servizi di calcolo quantistico lavora solo con 100 qubit.

Chip quantistici multipli IBM

IBM non è l’attuale detentore del record per il maggior numero di qubit – che va alla start-up Atom Computing, che ha annunciato un dispositivo da 1180 qubit nel 2023 – ma è desiderosa di riconquistare il titolo e sta studiando nuovi modi per farlo.

“Sappiamo che non possiamo semplicemente fare Condor ma 10 volte più grande”, dice Gambetta. “L’unico modo per ottenere un vantaggio quantico è combinare diversi componenti”. Si tratta di un problema di ingegneria, ma anche di fisica quantistica: con l’aumento del numero di qubit diventa sempre più difficile inserirli tutti e inserire i cavi di ingresso e uscita del computer quantistico in un unico chip.

Per ovviare a questo problema, l’IBM sta puntando sulla modularità, collegando diversi processori quantistici più piccoli per creare una macchina più potente e “parallelizzata”. Ha già prototipato un nuovo chip chiamato Flamingo e prevede di collegarne tre in un sistema a 1386 qubit nel 2025.

Ha inoltre in programma un altro chip, chiamato Kookaburra, che sarà presentato nel 2026 e che diventerà un elemento costitutivo di un computer quantistico con 4158 qubit. Questa macchina sarà creata collegando insieme tre chip Kookaburra, il che aprirebbe un divario di diverse migliaia di qubit tra essa e tutti gli altri computer quantistici presenti nei laboratori commerciali e accademici. Tuttavia, Gambetta afferma che potrebbero essere necessari alcuni anni per dimostrarne la piena funzionalità.

La connessione di questi chip richiederà centinaia di componenti chiamati “accoppiatori”, di cui IBM ha finora costruito e testato due tipi, ma un altro, che secondo Gambetta sarà necessario per i computer quantistici completamente modulari, è ancora in fase di sviluppo. Questi componenti si differenziano per il fatto di collegare chip adiacenti, chip lontani o singoli qubit a distanza.
A novembre, l’azienda ha collegato due dei suoi chip da 127 qubit per eseguire un calcolo che richiedeva 142 qubit, più di quanto uno dei due chip potesse fare da solo. Il compito è ora quello di aumentare il numero totale, assicurandosi che i qubit non commettano più errori rispetto a quando i chip sono tenuti separati.