A IBM espera atingir a vantagem quântica em 2026, à medida que o chip Nighthawk chega aos utilizadores este ano

A IBM anunciou durante a Conferência de Desenvolvedores Quânticos de 2025 na quarta-feira que espera alcançar a vantagem quântica até 2026, enquanto visa a computação quântica tolerante a falhas em escala total até 2029.

A empresa confirmou que o seu processador Nighthawk, um chip com grandes atualizações arquitetónicas, começará a chegar aos utilizadores este ano.

Jay Gambetta, que lidera a IBM Research como Diretor e também detém o título de IBM Fellow, disse: “Acreditamos que a IBM é a única empresa posicionada para inventar e escalar rapidamente software quântico, hardware, fabricação e correção de erros para desbloquear aplicações transformadoras.” Jay acrescentou que a empresa está a anunciar vários marcos críticos na sua rota hoje.

Nighthawk, agora revelado como o chip mais avançado da IBM, é construído com 120 qubits e utiliza 218 acopladores sintonizáveis para conectar cada qubit aos seus quatro vizinhos mais próximos. Isso representa um aumento de 20% na contagem de acopladores em comparação com o processador Heron, de acordo com um comunicado oficial de imprensa emitido pela IBM.

A nova configuração permite que os pesquisadores executem circuitos 30% mais complexos, mantendo as taxas de erro baixas, um requisito crucial para realizar até 5.000 portas de dois qubits em um único trabalho.

A IBM visa 15,000 portas de dois qubits até 2028

As entregas do Nighthawk começarão antes do final de 2025. Mas este chip é apenas o início. A IBM planeja levar o desempenho ainda mais longe. Até ao final de 2026, espera aumentar a capacidade para 7.500 portas, saltando para 10.000 em 2027 e 15.000 em 2028.

Essas versões futuras integrarão mais de 1.000 qubits conectados usando acopladores de longo alcance, um sistema testado no ano passado em processadores experimentais internos.

Enquanto constrói esse pipeline, a IBM está promovendo a validação impulsionada pela comunidade. Lançou um rastreador de vantagem quântica, desenvolvido com a ajuda da Algorithmiq, do Flatiron Institute e da BlueQubit, para medir e verificar o progresso em tempo real.

O rastreador já inclui três experimentos testando a vantagem quântica na estimativa observável, algoritmos variacionais e problemas verificáveis classicamente.

Sabrina Maniscalco, CEO e co-fundadora da Algorithmiq, disse: "O modelo que projetamos explora regimes tão complexos que desafiam todos os métodos clássicos mais avançados testados até agora."

Ela afirmou que os resultados iniciais parecem promissores, com o Flatiron Institute confirmando que os resultados são difíceis de simular em sistemas clássicos.

Hayk Tepanyan, co-fundador e CTO da BlueQubit, acrescentou que sua equipe está focada em rastrear cargas de trabalho quânticas onde as máquinas clássicas já estão começando a ficar para trás.

"Através do nosso trabalho em circuitos picados, estamos entusiasmados em ajudar a formalizar instâncias em que os computadores quânticos estão começando a superar os computadores clássicos por ordens de magnitude", disse ele.

Qiskit melhora o controle de erros com C-API e circuitos dinâmicos

Para apoiar esse esforço, a IBM está ampliando seu software. A pilha Qiskit agora oferece suporte a recursos de circuitos dinâmicos que aumentam a precisão da saída em 24% em trabalhos envolvendo mais de 100 qubits.

Ela também oferece suporte agora a um novo modelo de execução usando uma C-API, permitindo que os desenvolvedores se integrem a ambientes HPC e os utilizem para reduzir os custos de correção de erros em mais de 100 vezes.

A IBM também está lançando uma interface C++ para o Qiskit, para que os usuários possam executar cargas de trabalho quânticas dentro de sistemas de computação de alto desempenho existentes.

A empresa disse que, até 2027, a pilha Qiskit adicionará bibliotecas computacionais focadas em aprendizado de máquina e otimização. Essas ferramentas ajudarão a resolver problemas de física e química, como equações diferenciais e simulações hamiltonianas.

A empresa também revelou que está ativamente construindo rumo à computação quântica tolerante a falhas em uma trilha paralela. Seu novo processador Loon, que também foi anunciado durante o evento, inclui todos os componentes necessários para demonstrar a correção de erros quânticos eficiente e escalável.

Ele inclui roteamento multicamada que conecta qubits em distâncias mais longas com "c-couplers", e permite a reinicialização de qubits entre operações no mesmo chip.

Para completar, a IBM confirmou que agora pode decodificar erros quânticos em menos de 480 nanossegundos usando códigos qLDPC, executando inteiramente em hardware clássico. Essa conquista de engenharia veio um ano inteiro antes do previsto.

Juntamente com o Loon, estabelece as bases para a escalabilidade do qLDPC em sistemas de qubits supercondutores rápidos e de alta fidelidade, os mesmos qubits utilizados em todo o hardware da IBM.

A produção das wafers dos processadores quânticos da IBM mudou agora para uma instalação de fabricação de 300mm no Albany NanoTech Complex, em Nova York. Essa mudança permite uma iteração de chips mais rápida e maior complexidade.

A IBM disse que já reduziu o tempo de desenvolvimento pela metade e aumentou a complexidade de seus chips quânticos em dez vezes usando o novo equipamento.

Também é agora capaz de explorar múltiplos designs de processadores simultaneamente, ajudando a impulsionar as plataformas Nighthawk e Loon ao mesmo tempo, de acordo com a comunicação à imprensa.