IBM rilascia il primo chip quantistico da 1.000 qubit

IBM ha presentato il primo computer quantistico con più di 1.000 qubit, l’equivalente dei bit digitali di un normale computer. Ma l’azienda ha dichiarato che ora cambierà marcia e si concentrerà sul rendere le sue macchine più resistenti agli errori piuttosto che più grandi.

I computer quantistici

I computer quantistici promettono di eseguire alcuni calcoli che sono al di là della portata dei computer classici. Lo faranno sfruttando fenomeni esclusivamente quantistici, come l’entanglement e la superposizione, che permettono a più qubit di esistere in più stati collettivi contemporaneamente. Il qubit o bit quantistico è l’unità di informazione quantistica. Il problema è che gli stati quantistici sono notoriamente volubili e soggetti a errori. I fisici hanno cercato di ovviare a questo problema facendo sì che diversi qubit fisici – ciascuno codificato in un circuito superconduttore, ad esempio, o in un singolo ione – lavorassero insieme per rappresentare un qubit di informazione, o “qubit logico”.

Il nuovo arrivato: Condor

Per anni, IBM ha seguito una tabella di marcia per l’informatica quantistica che prevedeva un raddoppio del numero di qubit ogni anno. Il chip, presentato il 4 dicembre, chiamato Condor, ha 1.121 qubit superconduttori disposti a nido d’ape. Fa seguito ad altre macchine da record di IBM con nomi di uccelli, tra cui un chip da 127 qubit chiamato Eagle, rilasciato nel 2021, e uno da 433 qubit chiamato Osprey, annunciato l’anno scorso. Nell’ambito di questa nuova strategia, l’azienda ha anche presentato un chip chiamato Heron che ha 133 qubit, ma con un tasso di errore record, tre volte inferiore a quello del precedente processore quantistico di IBM.

Tecniche di correzione degli errori

I ricercatori hanno generalmente affermato che le tecniche di correzione degli errori più avanzate richiedono più di 1.000 qubit fisici per ogni qubit logico. Una macchina in grado di eseguire calcoli utili dovrebbe quindi avere milioni di qubit fisici. Negli ultimi mesi, però, i fisici si sono entusiasmati per uno schema alternativo di correzione degli errori chiamato quantum low-density parity check (qLDPC). Secondo un preprint dei ricercatori IBM1 , questo schema promette di ridurre il tasso di errore di un fattore 10 o più. L’azienda afferma che ora si concentrerà sulla costruzione di chip progettati per contenere alcuni qubit con correzione qLDPC in soli 400 qubit fisici circa, per poi collegarli in rete.

1 Qubit per altri sei

Un altro problema è che la tecnica qLDPC richiede che ogni qubit sia collegato direttamente ad almeno altri sei. Nei tipici chip superconduttori, ogni qubit è collegato solo a due o tre vicini. Ma Oliver Dial, fisico della materia condensata, afferma che l’azienda ha un piano. Aggiungerà un livello alla progettazione dei suoi chip quantistici, per consentire le connessioni extra richieste dallo schema qLDPC. Una nuova tabella di marcia per la ricerca quantistica di IBM, presentata recentemente, prevede il raggiungimento di calcoli utili – come la simulazione del funzionamento delle molecole dei catalizzatori – entro la fine del decennio. “È sempre stato un sogno ed è sempre stato un sogno lontano”, dice Dial. “Per me è enorme che ci si avvicini abbastanza da poter vedere il percorso da dove siamo oggi”.

Google presenta Axion: la CPU ARM cambierà le regole
Google presenta Axion: la CPU ARM cambierà le regole
Android 15 Beta 1: tutte le novità della versione in anteprima da scaricare
Android 15 Beta 1: tutte le novità della versione in anteprima da scaricare
Google Foto rende l'editing con l'AI gratuito per tutti: ecco come
Google Foto rende l'editing con l'AI gratuito per tutti: ecco come
Alfa Romeo Milano: tutto sul baby SUV elettrico o ibrido
Alfa Romeo Milano: tutto sul baby SUV elettrico o ibrido
La NASA ha una nuova astronave pronta a trasportare equipaggio: il Boeing Starliner
La NASA ha una nuova astronave pronta a trasportare equipaggio: il Boeing Starliner
L'UE avvia un'indagine su Alphabet, Apple e Meta per sospette violazioni del Digital Markets Act
L'UE avvia un'indagine su Alphabet, Apple e Meta per sospette violazioni del Digital Markets Act
Robot Figure 01: ecco il video del primo prototipo umanoide con ChatGPT
Robot Figure 01: ecco il video del primo prototipo umanoide con ChatGPT