IBM apre un nuovo capitolo nello sviluppo dei sistemi di quantum computing - Industry 4 Business

Quantum Computing

IBM apre un nuovo capitolo nello sviluppo dei sistemi di quantum computing

In occasione dell’annuale Quantum Summit, il colosso statunitense ha annunciato “Eagle”, il primo processore quantistico a 127 qubit che sancisce il superamento della potenza di calcolo simulabile con gli attuali computer. In anteprima anche i piani per IBM Quantum System Two, la nuova generazione di sistemi quantistici

18 Nov 2021

Per la prima volta 127 qubit (bit quantistici) sono disponibili su un singolo processore quantistico che, sulla carta, sancisce il superamento della potenza di calcolo simulabile con gli attuali computer. L’ha presentato IBM al Quantum Summit 2021, l’evento annuale dedicato alle pietre miliari dell’hardware e del software quantistico e allo sviluppo del relativo ecosistema.

Eagle” rappresenta un ulteriore passo in avanti nella roadmap tracciata dall’azienda in termini di evoluzione delle prestazioni dei suoi sistemi quantistici. Tanto che Big Blue lo definisce come “l’ultimo anello della catena verso il Quantum Advantage, il punto in cui i sistemi quantistici superano significativamente i sistemi classici per applicazioni utili”.

L’aumento del numero di qubit permetterà agli utenti di esplorare problemi a un nuovo livello di complessità quando intraprendono esperimenti ed eseguono applicazioni, come l’ottimizzazione dell’apprendimento automatico o la modellazione di nuove molecole e materiali da utilizzare in settori che vanno dall’industria energetica al processo di scoperta di nuovi farmaci.

Inaugurato in anteprima anche il progetto IBM Quantum System Two, un sistema integrato di calcolo quantistico di prossima generazione che ospiterà i futuri processori quantistici a 433 qubit e 1.121 qubit. Modularità e flessibilità le parole chiave: IBM Quantum System Two incorporerà, infatti, elettronica di controllo per manipolare i qubit, e raffreddamento criogenico per mantenere i qubit a una temperatura abbastanza bassa per il massimo dalle proprietà quantistiche. L’obiettivo, in futuro, è riuscire a collegare più processori quantistici insieme.

“L’informatica quantistica ha il potere di trasformare quasi ogni settore e di aiutarci ad affrontare i più grandi problemi del nostro tempo. Questo è il motivo per cui IBM – spiega Darío Gil, Direttore di IBM Research – continua a innovare rapidamente l’hardware quantistico e la progettazione del software, creando modalità di esecuzione che permettano ai carichi di lavoro quantistici e classici di potenziarsi a vicenda e creare un ecosistema globale, imperativo per la crescita di un’industria quantistica”.

Eagle è l’incarnazione della supremazia quantistica. Tocca a IBM dimostrarla

Dopo il processore da 65 qubit “Hummingbird” presentato nel 2020, per progredire, i ricercatori IBM si sono basati su innovazioni sperimentati nell’ambito dei processori quantistici esistenti, come un design di disposizione dei qubit per ridurre gli errori e un’architettura per ridurre il numero di componenti necessari. Le nuove tecniche sfruttate all’interno di Eagle posizionano il cablaggio di controllo su più livelli fisici all’interno del processore mantenendo i qubit su un singolo strato, il che consente un aumento significativo dei qubit.

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Così, Eagle si materializza di fatto come il primo processore quantistico IBM la cui scala rende impossibile una simulazione affidabile da parte di un computer classico. Per avere una stima ideale di ciò che rappresenti la potenza di calcolo posta in essere, “il numero di bit classici necessari per rappresentare uno stato sul processore a 127 qubit supera il numero totale di atomi che compongono gli oltre 7,5 miliardi di persone presenti sulla Terra”. Il che, proietta idealmente il computing verso nuove missioni e nuove ambizioni.

Eagle è disponibile come dispositivo esplorativo su IBM Cloud per alcuni selezionati membri dell’IBM Quantum Network.

Con IBM Quantum System Two, verso l’ambita era del Quantum Advantage

Da quando nel 2019, IBM ha presentato IBM Quantum System One, il primo sistema di calcolo quantistico integrato, l’azienda ha reso disponibili questi sistemi come servizi IBM Quantum, basati su cloud, negli Stati Uniti, così come in Germania e in Giappone.

“IBM Quantum System Two offre uno sguardo al futuro dei data center per il calcolo quantistico, dove la modularità e la flessibilità dell’infrastruttura di sistema saranno la chiave per una continua scalabilità – dichiara il dottor Jay Gambetta, IBM Fellow e VP per il Quantum Computing – System Two attinge alla lunga eredità di IBM sia nel calcolo quantistico che in quello classico, apportando innovazioni ad ogni livello dello stack tecnologico”.

Centrale per IBM Quantum System Two è il concetto di modularità. Man mano che IBM progredisce lungo la sua roadmap hardware e costruisce processori con un numero maggiore di qubit, è vitale che l’hardware di controllo abbia la flessibilità e le risorse necessarie per scalare. Per questo, il design incorporerà una nuova generazione di elettronica di controllo scalabile di qubit insieme a componenti e cablaggi criogenici a più alta densità, ma anche una nuova piattaforma criogenica, progettata in collaborazione con Bluefors, con un un design strutturale per massimizzare lo spazio per l’hardware di supporto, richiesto dai processori più grandi, garantendo al tempo stesso che gli ingegneri possano accedervi facilmente e fare manutenzione hardware.

Il prototipo IBM Quantum System Two dovrebbe essere operativo dal 2023.

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