COMPUTER QUANTISTICO

IBM raddoppia le prestazioni dei computer quantistici

Lo scorso anno IBM dichiarò che per avere computer quantistici capaci di risolvere un problema più rapidamente dei computer tradizionali – il cosiddetto quantum advantage – entro il prossimo decennio sarebbe stato necessario raddoppiare ogni anno il Quantum Volume (QV) dei sistemi quantistici.

Il Quantum Volume, per chi non ne fosse a conoscenza, è una metrica fondamentale per analizzare le performance reali di un computer quantistico, più accurata rispetto al semplice confronto basato sul numero di qubit. A detta di IBM, più alto è il Quantum Volume, maggiori sono i problemi – virtuali e reali – che potrebbero essere potenzialmente risolti.

“Il Quantum Volume è determinato da diversi fattori come il numero di qubit, la connettività e il tempo di coerenza. Tiene anche conto di errori di gate e di misurazione, del crosstalk del dispositivo e dell’efficienza del compilatore software”, scrivevamo mesi addietro.

Ebbene, l’azienda statunitense apre il 2020 annunciando di essere riuscita a raddoppiare il Quantum Volume, portandolo da 16 a 32, grazie a quello che l’azienda chiama Raleigh, ossia un “nuovo backend a 28 bit”.

“Raggiungere un QV di 32 è importante perché conferma che i sistemi quantistici sono entrati in una nuova fase nella quale i miglioramenti dello sviluppo porteranno a piattaforme di calcolo quantistico sperimentale sempre migliori per consentire una ricerca di valore e un ponte verso il Quantum Advantage. L’anno scorso abbiamo visto una serie di risultati notevoli in cui, come comunità, siamo entrati solidamente in una nuova fase in cui l’applicazione commerciale del quantum computing non è così inverosimile”, sottolinea IBM.

In effetti la ricerca, seppur comunque allo stadio iniziale, compie passi avanti enormi mese dopo mese. IBM ha messo in azione il suo primo sistema con 5 qubit nel 2016, passando poi a 16 qubit, 20 qubit e più recentemente al primo sistema con 53 qubit.

La nuova soluzione Raleigh si basa su una migliore connettività del reticolo esagonale sviluppata da IBM per il computer quantistico con 53 qubit e ha aspetti di coerenza migliorati. Secondo IBM la connettività reticolare ha avuto un impatto per ridurre gli errori di gate e l’esposizione al crosstalk (interferenze).

IBM ha raddoppiato il Quantum Volume dei propri sistemi ogni anno a partire dal 2017, quando dimostrò di aver raggiunto un QV di 4 con il computer a 5 qubit Tenerife. Nel 2018 il sistema Tokyo a 20 qubit ottenne un QV di 8 e lo scorso anno il sistema IBM Q System One, Johannesburg, sempre a 20 qubit, dimostrò un QV di 16.