IBM: nel 2023 arriva Condor, un processore quantistico da 1121 qubit

IBM ha svelato la sua roadmap tecnologica per quanto riguarda il quantum computing. L'azienda statunitense ha piani di sviluppo ben definiti e idee chiare: verso la fine del 2023 presenterà Condor, nome dietro cui si celerà un processore da 1121 qubit. Il sistema sarà raffreddato da un refrigeratore a diluizione denominato "Goldeneye", largo 1,8 metri e alto 3,6 metri, necessario per portare i chip fino a 2 milliKelvin usando isotopi di elio-3 ed elio-4. Ci sono due tipi di refrigeratori a diluizione, umido e secco, e sembra che IBM stia lavorando sul secondo.

"Gli attuali refrigeratori a diluizione commerciali non saranno più in grado di raffreddare in modo efficace e isolare questi dispositivi potenzialmente grandi e complessi", sottolinea IBM parlando di Goldeneye e di come siano già iniziati i test di fattibilità. L'obiettivo ultimo è quello di mettere a punto un sistema quantistico da 1 milione di qubit e oltre, ma per rimanere ancorati un po' più ai giorni nostri, IBM ritiene che 1000 qubit rappresentino un valore simbolico da superare per arrivare a commercializzare i sistemi quantistici. Il colosso statunitense è oggi tra i player più importanti nel settore, ma non mancano avversari agguerriti come Google, Microsoft, Intel, Honeywell e Rigetti.

Per questo motivo IBM sa che non può "sedersi sugli allori" e Jay Gambetta, vicepresidente di IBM Quantum, ha dichiarato che la roadmap è parte di una missione più grande per "progettare un computer quantistico completo accessibile dal cloud e che chiunque nel mondo possa programmare". IBM in tal senso è già attiva da tempo (IBM Q Network), con la possibilità via cloud per ricercatori e aziende di accedere ai sistemi quantistici odierni e iniziarne a esplorarne le potenzialità.

La roadmap ci mostra i passaggi: dopo Hummingbird, un processore quantistico con 65 qubit svelato quest'anno, il prossimo anno sarà la volta di Eagle, una soluzione da 127 qubit basata su un nuovo packaging (TSV e multi-level wiring) e controlli al fine di ridurre gli errori di crosstalk. Si parla di una nuova topologia "heavy hexagon" con una protezione degli errori integrata essenziale per scalare il numero dei qubit. Nel 2022 IBM prevede Osprey e un salto a 433 qubit, con una miniaturizzazione dei componenti che si rifletterà positivamente anche in termini di raffreddamento. Infine, ecco Condor nel 2023 con i suoi 1121 qubit e un maggiore focus sull'integrazione.

Leggi anche: La più grande simulazione chimica su computer quantistici è opera di Google - Parliamo di quantum computing: dentro la ricerca di IBM per la chimica e la fisica

"Immaginiamo un futuro in cui le interconnessioni quantistiche collegheranno i refrigeratori a diluizione, ciascuno contenente un milione di qubit come l'intranet collega i processori dei supercomputer, creando un computer quantistico altamente parallelo in grado di cambiare il mondo", ha aggiunto Gambetta spiegando i piani di IBM, senza però dimenticare che si tratterà di un percorso non privo d'ostacoli. "La sfida più grande che il nostro team deve affrontare oggi è capire come controllare grandi sistemi di questi qubit abbastanza a lungo, e con pochi errori sufficienti ad eseguire i complessi circuiti quantistici richiesti dalle future applicazioni".

"Manteniamo più di due dozzine di sistemi stabili su IBM Cloud affinché i nostri clienti e il pubblico in generale possano sperimentare, inclusi i nostri processori IBM Quantum Canary a 5 qubit e IBM Quantum Falcon a 27 qubit - su uno dei quali abbiamo eseguito recentemente un circuito quantistico abbastanza lungo da dichiarare un Quantum Volume di 64 (è una misura della potenza di calcolo di un computer quantistico, ndr). Questo risultato non era legato al numero di qubit; abbiamo invece integrato miglioramenti al compilatore, perfezionato la calibrazione delle porte a due qubit e rilasciato aggiornamenti per la gestione del rumore e la lettura basati su modifiche agli impulsi a microonde. Alla base di tutto questo c'è l'hardware fabbricato con processi unici per consentire un rendimento affidabile".