TLDR : IBM ha annunciato Quantum Starling, un computer quantistico avanzato previsto per il 2029, capace di eseguire 20.000 volte più operazioni rispetto alle attuali macchine quantistiche, grazie a 200 qubit logici.
IBM ha presentato ieri la sua roadmap verso Quantum Starling, un computer quantistico su larga scala e tollerante agli errori. Questo sistema, annunciato come capace di eseguire 20.000 volte più operazioni rispetto alle macchine quantistiche attuali, sarà costruito nel suo nuovissimo datacenter quantistico situato a Poughkeepsie, nello Stato di New York.
Previsto per il 2029, Quantum Starling dovrebbe integrare 200 qubit logici e consentire l'esecuzione di 100 milioni di operazioni quantistiche. Costituirà la base del futuro sistema "Blue Jay", che mirerà al miliardo di operazioni grazie a 2.000 qubit logici.
Un qubit logico è un'unità di calcolo costruita a partire da diversi qubit fisici. Insieme, questi qubit cooperano per memorizzare un'informazione quantistica correggendo attivamente gli errori che potrebbero perturbare il calcolo. Questo meccanismo è essenziale, poiché i computer quantistici attuali sono limitati sia dal basso numero di qubit logici disponibili sia da un alto tasso di errore, che rende difficile l'esecuzione affidabile di circuiti complessi.
Per superare questo limite, IBM si avvale dei codici di correzione degli errori "quantum Low-Density Parity Check" (qLDPC), recentemente messi in luce su Nature. Questi codici permettono di ridurre fino al 90% il numero di qubit fisici necessari per la correzione degli errori, rispetto agli approcci classici, aprendo così la strada a una scalabilità più realistica delle architetture quantistiche.
Una tappa verso il vantaggio quantistico
Grazie ai suoi processori Quantum Eagle e Quantum Heron, IBM ha dimostrato che i suoi sistemi quantistici possono eseguire alcune classi di calcoli con un'efficienza superiore a quella dei computer classici.
Lo sviluppo di Quantum Starling si baserà sui loro successori. IBM prevede infatti, già dal 2025, il dispiegamento del processore "Quantum Loon", concepito per convalidare gli elementi chiave dell'architettura qLDPC, in particolare i "coupler di tipo C", che assicurano connessioni a lunga distanza tra qubit su un unico chip.
Nel 2026, il processore "Quantum Kookaburra" introdurrà la prima architettura modulare completa, associando memoria quantistica e logica di calcolo. Questa modularità sarà estesa nel 2027 con "Quantum Cockatoo", che utilizzerà "coupler di tipo L" per interconnettere due moduli Kookaburra in modo stabile. L'insieme prepara la transizione verso sistemi multipli capaci di eseguire circuiti quantistici complessi in condizioni di efficienza energetica e integrazione ottimizzata.
I campi applicativi mirati comprendono la modellazione molecolare, la scoperta di nuovi materiali, la chimica quantistica o l'ottimizzazione su larga scala. Tutti campi in cui le esigenze di potenza di calcolo superano oggi le capacità delle macchine esistenti e dove la stabilità dei calcoli richiede architetture quantistiche veramente tolleranti agli errori.