IBM prevede di raggiungere il vantaggio quantistico nel 2026, quando il chip Nighthawk arriverà agli utenti quest'anno

Mercoledì, durante la Quantum Developer Conference 2025, IBM ha annunciato che prevede di raggiungere il vantaggio quantistico entro il 2026, puntando al calcolo quantistico fault-tolerant su larga scala entro il 2029.

L'azienda ha confermato che il suo processore Nighthawk, un chip con importanti aggiornamenti architetturali, inizierà a essere distribuito agli utenti quest'anno.

Jay Gambetta, che guida IBM Research in qualità di Direttore e detiene anche il titolo di IBM Fellow, ha affermato: "Riteniamo che IBM sia l'unica azienda in grado di inventare e ampliare rapidamente software, hardware, fabbricazione e correzione degli errori quantistici per sbloccare applicazioni trasformative". Jay ha aggiunto che oggi l'azienda annuncia diverse tappe fondamentali della sua roadmap.

Nighthawk, ora rivelato come il chip più avanzato di IBM, è costruito con 120 qubit e utilizza 218 accoppiatori sintonizzabili per collegare ogni qubit ai suoi quattro vicini più prossimi. Si tratta di un aumento del 20% nel numero di accoppiatori rispetto al processore Heron, secondo un comunicato stampa ufficiale rilasciato da IBM.

La nuova configurazione consente ai ricercatori di eseguire circuiti più complessi del 30%, mantenendo bassi i tassi di errore, un requisito fondamentale per eseguire fino a 5.000 gate a due qubit in un unico lavoro.

IBM punta a raggiungere 15.000 porte a due qubit entro il 2028

Le consegne di Nighthawk inizieranno entro la fine del 2025. Ma questo chip è solo l'inizio. IBM prevede di migliorare ulteriormente le prestazioni. Entro la fine del 2026, prevede di aumentare la capacità a 7.500 gate, per poi salire a 10.000 nel 2027 e a 15.000 nel 2028.

Le versioni future integreranno più di 1.000 qubit connessi mediante accoppiatori a lungo raggio, un sistema testato lo scorso anno su processori sperimentali interni.

Mentre sviluppa questa pipeline, IBM sta spingendo per una validazione guidata dalla comunità. Ha lanciato un tracdi vantaggio quantistico, sviluppato con il supporto di Algorithmiq, Flatiron Institute e BlueQubit, per misurare e verificare i progressi in tempo reale.

Il tracinclude già tre esperimenti che testano il vantaggio quantistico nella stima osservabile, negli algoritmi variazionali e classicproblemi completamente verificabili.

Sabrina Maniscalco, CEO e co-fondatrice di Algorithmiq, ha affermato: "Il modello che abbiamo progettato esplora regimi così complessi da mettere in discussione tutti i metodi di intelligenza artificiale classicall'avanguardia finora testati"

Ha affermato che i primi risultati sembrano promettenti e che il Flatiron Institute ha confermato che è difficile simulare i risultati sui sistemi di intelligenza artificiale classic.

Hayk Tepanyan, co-fondatore e CTO di BlueQubit, ha aggiunto che il suo team si sta concentrando sul tracdei carichi di lavoro quantistici, laddove le macchine di intelligenza artificiale classicstanno già iniziando a rimanere indietro.

"Attraverso il nostro lavoro sui circuiti con picco, siamo entusiasti di contribuire a formalizzare casi in cui i computer quantistici stanno iniziando a superare di gran lunga i computer AI classic", ha affermato.

Qiskit potenzia il controllo degli errori con C-API e circuiti dinamici

Per supportare questa spinta, IBM sta potenziando il suo software. Lo stack Qiskit ora supporta funzionalità di circuiti dinamici che aumentano la precisione dell'output del 24% su processi che coinvolgono oltre 100 qubit.

Ora supporta anche un nuovo modello di esecuzione che utilizza una C-API, consentendo agli sviluppatori di integrarsi con ambienti HPC e di utilizzarli per ridurre i costi di correzione degli errori di oltre 100 volte.

IBM sta inoltre rilasciando un'interfaccia C++ per Qiskit, in modo che gli utenti possano eseguire carichi di lavoro quantistici all'interno di sistemi di elaborazione ad alte prestazioni esistenti.

L'azienda ha affermato che entro il 2027 lo stack Qiskit includerà librerie computazionali focalizzate sull'apprendimento automatico e sull'ottimizzazione. Questi strumenti aiuteranno ad affrontare problemi di fisica e chimica come equazioni differenziali e simulazioni hamiltoniane.

L'azienda ha anche rivelato di essere impegnata attivamente nello tracparallelo di un computer quantistico fault-tolerant. Il suo nuovo processore Loon, anch'esso annunciato durante l'evento, include tutti i componenti necessari per dimostrare un sistema di correzione degli errori quantistici efficiente e scalabile.

Include un routing multistrato che collega i qubit su distanze maggiori con "accoppiatori C" e consente il ripristino dei qubit tra le operazioni sullo stesso chip.

Per concludere, IBM ha confermato di poter ora decodificare gli errori quantistici in meno di 480 nanosecondi utilizzando codici qLDPC, basati interamente su hardware di intelligenza artificiale classic. Questo traguardo ingegneristico è arrivato con un anno di anticipo rispetto al previsto.

Insieme a Loon, getta le basi per la scalabilità di qLDPC su sistemi di qubit superconduttori veloci e ad alta fedeltà, gli stessi qubit utilizzati in tutto l' hardware di IBM.

La produzione dei wafer per processori quantistici IBM è stata ora trasferita in un impianto di fabbricazione da 300 mm presso l'Albany NanoTech Complex di New York. Questo passaggio consente un'iterazione più rapida dei chip e una maggiore complessità.

IBM ha affermato di aver già dimezzato i tempi di sviluppo e di aver aumentato di dieci volte la complessità dei suoi chip quantistici utilizzando la nuova apparecchiatura.

Inoltre, ora è in grado di esplorare simultaneamente diverse architetture di processore, contribuendo a far progredire contemporaneamente le piattaforme Nighthawk e Loon, secondo quanto riportato nel comunicato.