IBM sta facendo passi da gigante nella corsa per costruire computer quantistici pratici, intraprendendo un percorso unico rispetto ai suoi rivali come Google. L’azienda ha recentemente presentato due computer quantistici rivoluzionari, Nighthawk e Loon, progettati per superare le principali limitazioni della tecnologia quantistica esistente.
Questi nuovi sistemi rappresentano un cambiamento significativo verso la modularità. A differenza dei concorrenti che si concentrano sulla costruzione di singole unità sempre più grandi, IBM sta assemblando computer quantistici da moduli interconnessi. Questo approccio dipende dalla capacità di connettere in modo efficiente i qubit superconduttori – gli elementi fondamentali del calcolo quantistico – sia all’interno che tra questi moduli. Inizialmente alcuni esperti dubitavano della praticità di interconnessioni così complesse. Ora, IBM mira a dimostrare che si sbagliavano.
Loon si distingue per la sua rivoluzionaria connettività “breaking the plane”. Ogni qubit all’interno di Loon è collegato ad altri sei, consentendo alle connessioni di estendersi non solo orizzontalmente attraverso un chip ma anche verticalmente: un’impresa senza eguali in qualsiasi altro computer quantistico superconduttore. Nighthawk, d’altra parte, vanta una connettività qubit a quattro vie.
Questa connettività migliorata racchiude un immenso potenziale per affrontare due principali ostacoli che gli attuali computer quantistici devono affrontare: potenza di calcolo limitata e tassi di errore intrinseci. I test preliminari su Nighthawk indicano che può gestire calcoli più complessi del 30% rispetto al computer quantistico più utilizzato da IBM. Questa maggiore complessità potrebbe sbloccare una gamma più ampia di applicazioni per l’informatica quantistica, basandosi sui progressi iniziali in campi come la chimica.
IBM sostiene inoltre un metodo unico per creare “qubit logici”: gruppi di qubit fisici che funzionano come singole unità prive di errori. A differenza dei concorrenti che utilizzano gruppi più grandi, l’approccio di IBM si basa su gruppi più piccoli. Questa strategia potrebbe consentire calcoli pratici senza errori senza richiedere milioni di singoli qubit: una sfida significativa in termini di costi e ingegneria. Tuttavia, dipende proprio dalla connettività dimostrata da Nighthawk e Loon.
Stephen Bartlett, esperto di informatica quantistica presso l’Università di Sydney, riconosce la necessità di ulteriori test, ma saluta la maggiore connettività dei qubit come “un passo importante e significativo” verso la costruzione di computer quantistici veramente potenti. Sebbene sia ancora nelle sue fasi iniziali, questo approccio modulare rappresenta una direzione promettente per ampliare la tecnologia quantistica.
IBM deve affrontare diverse sfide ingegneristiche e fisiche. Questi includono l’ottimizzazione della lettura dei risultati dei calcoli e l’estensione del tempo di coerenza – i qubit di durata mantengono il loro delicato stato quantico – che può essere influenzato da un aumento delle connessioni. L’azienda sta inoltre esplorando tecniche per reimpostare qubit specifici durante i calcoli.
Guardando al futuro, IBM prevede di lanciare nel 2026 un computer quantistico completamente modulare, in grado sia di archiviare che di elaborare informazioni. Questo ambizioso progetto si baserà sulle intuizioni raccolte dai test e dallo sviluppo in corso di Nighthawk e Loon.
