In occasione del meeting della American Physics Society a Boston, IBM ha annunciato che i suoi computer quantistici hanno raggiunto "il più alto Quantum Volume mai misurato fino a oggi". Secondo l'azienda il Quantum Volume è una metrica fondamentale per analizzare le performance reali di un computer quantistico, più accurata rispetto al semplice confronto basato sul numero di qubit. Il Quantum Volume serve a rilevare i progressi nel perseguimento del Quantum Advantage, ossia il potenziale di risolvere i problemi più rapidamente.
L'obiettivo ultimo di IBM e di tutte le altre aziende impegnate nello sviluppo del computer quantistico è arrivare alla cosiddetta "Quantum Supremacy", cioè l'abilità di un computer quantistico di risolvere problemi impossibili per i computer tradizionali.
A detta di IBM, più alto è il Quantum Volume, maggiori sono i problemi - virtuali e reali - che potrebbero essere potenzialmente risolti, come simulazioni chimiche complesse, la modellazione del rischio finanziario e l'ottimizzazione della filiera produttiva. Misurando il quantum volume dei suoi computer quantistici, IBM ha rilevato un raddoppio delle prestazioni ogni anno a partire dal 2017.
L'azienda statunitense ha recentemente svelato l'IBM System Q One, un computer quantistico commerciale con 20 qubit e un quantum volume di 16, il doppio rispetto alla precedente generazione. 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 cross talk del dispositivo e dell'efficienza del compilatore software.
Oltre al Quantum Volume più alto mai registrato, le prestazioni dell'IBM Q System One riflettono alcuni dei tassi di errore più bassi mai misurati, con un errore medio (average 2-qubit gate error) inferiore al 2%, con il gate migliore che ha raggiunto un errore inferiore all'1%. "Per realizzare un computer quantistico completamente funzionante, su larga scala, universale e tollerante agli errori, sono richiesti lunghi tempi di coerenza e tassi di errore contenuti", sottolinea IBM.
"Per raggiungere il Quantum Advantage tra il 2020 e il 2030 dobbiamo continuare a raddoppiare il Quantum Volume ogni anno. Nel 1965, Gordon Moore teorizzò che nei computer classici il numero di componenti per funzione integrata sarebbe cresciuto in modo esponenziale. Il progresso del sistema IBM Q dal 2017 presenta un simile modello di crescita. Questo rende imperativo che il Quantum Volume raddoppi ogni anno, evidenziando così una chiara strada verso il raggiungimento del Quantum Advantage", aggiunge l'azienda.
Insomma, IBM propone una roadmap per lo sviluppo dei computer quantistici basata sul Quantum Volume, una sorta di "Legge di IBM" che fa il verso alla "Legge di Moore" applicata per decenni ai computer tradizionali. Ci sarà accordo nell'industria? Per ora la ricerca prosegue a tutto campo, a briglia sciolta. Forse è ancora un po' presto per imporre uno standard comune con cui valutare i computer quantistici, ma da qualche parte bisogna pur iniziare e sollevare il dibattito è senz'altro un'azione meritevole.
