IBM delinea i piani per i chip da 4.000 qubit nella roadmap aggiornata del calcolo quantistico

IBM Corp. ha annunciato oggi una nuova tabella di marcia che, a suo avviso, inaugurerà una nuova era di informatica quantistica pratica e su larga scala.

Il piano prevede la creazione di nuove architetture modulari e sistemi di rete per supportare processori quantistici più potenti con conteggi di qubit più elevati. Allo stesso tempo, l’azienda progetterà un livello software più intelligente per gestire i carichi di lavoro quantistici in modo più efficiente.

Ci sono tutte le ragioni per credere che IBM possa raggiungere i suoi ambiziosi obiettivi. Dopotutto, l’azienda ha raggiunto tutti gli obiettivi della sua roadmap quantistica originale, inclusa la pietra miliare più recente di un processore da 127 qubit soprannominato “Eagle” che ha svelato l’anno scorso.

L’architettura di Eagle ha gettato le basi per nuovi processori quantistici con conteggi di qubit notevolmente migliorati. L’azienda ha anche migliorato i tempi di esecuzione del processore di ben 120 volte attraverso la piattaforma software Qiskit Runtime, anch’essa annunciata lo scorso anno.

Entro la fine del 2022, la tabella di marcia aggiornata prevede che IBM lanci un nuovo chip da 433 qubit chiamato “Osprey” e compia progressi sostanziali nel suo obiettivo di creare un’esperienza di sviluppo più agevole con Qiskit Runtime e flussi di lavoro integrati nel cloud. Quindi, entro il 2025, l’azienda dovrebbe essere pronta per lanciare “Condor”, il suo primo chip con più di 1.000 qubit.

IBM ha spiegato che sta utilizzando un approccio modulare per provare a scalare i suoi processori quantistici. Ciò comporterà sviluppi in tre aree chiave, con la prima delle nuove capacità in grado di comunicare e parallelizzare in modo classico le operazioni su più processori.

La società ha affermato che aprirà la strada a un insieme più ampio di tecniche necessarie per i sistemi quantistici pratici. Questi includono tecniche di mitigazione degli errori migliorate e orchestrazione intelligente del carico di lavoro, ottenuta combinando risorse di calcolo classiche con processori quantistici espandibili.

Le altre tecniche includono l’implementazione di “accoppiatori a livello di chip a corto raggio” che collegheranno strettamente più chip quantistici insieme per formare un processore unico ma molto più grande – una sorta di approccio modulare per costruire chip più grandi, se vuoi. Infine, IBM lavorerà per sviluppare quelli che chiama “collegamenti di comunicazione quantistica” tra questi processori modulari, in modo da poter collegare cluster di chip in modo tale da creare un sistema molto più grande.

IBM ha affermato che spera di combinare queste tecniche e raggiungere l’obiettivo di un chip da oltre 4.000 qubit chiamato “Kookaburra” entro il 2025.

Ovviamente, IBM comprende che l’informatica quantistica pratica richiede più del semplice hardware incredibilmente avanzato. A tal fine, lavorerà contemporaneamente per raggiungere obiettivi relativi alla soppressione e alla mitigazione degli errori quantistici.

È qui che entra in gioco IBM Qiskit Runtime. Il software lavora per ridurre al minimo gli effetti del rumore sulle applicazioni quantistiche mentre incapsula le comuni query hardware quantistiche utilizzate negli algoritmi all’interno di un’interfaccia facile da usare. IBM prevede di espandere le capacità di Qiskit Runtime e consentire agli sviluppatori di eseguire algoritmi su processori quantistici parallelizzati per velocizzare le applicazioni

Nel 2023 aggiungerà anche le funzionalità Quantum Serverless al suo stack software di elaborazione quantistica principale. Ciò consentirà agli sviluppatori di scambiare e passare dalle risorse di calcolo classiche a quelle quantistiche secondo necessità.

Dario Gil, vicepresidente senior e direttore della ricerca di IBM, ha affermato che i successi iniziali dell’azienda significano che ha una chiara visibilità su ciò che è necessario per fornire un calcolo quantistico pratico.

“Con le operazioni quantistiche senza server e i progressi nell’hardware, nel software e negli obiettivi teorici delineati nella nostra tabella di marcia, intendiamo inaugurare un’era di supercomputer quantistici che apriranno spazi computazionali ampi e potenti per i nostri partner e clienti”, Gil disse.

Immagini: IBM

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