IBM: Nighthawk r2 raggiunge 100.000 circuiti quantistici al secondo

Tra due calcoli quantistici, Nighthawk r2 di IBM può resettare i propri qubit invece di attendere le centinaia di microsecondi che un reset completo può richiedere. Secondo IBM, il processore raggiunge 100.000 circuiti al secondo, riducendo a un solo microsecondo il tempo di inattività tra un’esecuzione e l’altra.

Il collo di bottiglia è il reset condizionale: i qubit devono tornare allo stato fondamentale prima del ciclo di calcolo successivo. IBM lo sostituisce con un dispositivo di reset dissipativo, nel quale un accoppiatore ad ampia gamma dinamica porta su richiesta un qubit programmabile allo stato fondamentale. Il processore riduce il T1 di un qubit — il tempo durante il quale conserva la propria energia — da 200 microsecondi a circa 25 nanosecondi. Ogni qubit è collegato singolarmente all’accoppiatore, quindi può essere resettato senza disturbare quelli vicini.

La sola velocità non sarebbe utile se moltiplicasse gli errori. IBM afferma che il reset più rapido riduce gli errori di inizializzazione di 25 volte, perché il sistema parte ogni volta dallo stato fondamentale. Nighthawk r2 utilizza inoltre un’architettura a reticolo quadrato, nella quale la maggior parte dei qubit è collegata ai quattro qubit più vicini; il reset può essere usato anche durante l’esecuzione, oltre che tra un circuito e l’altro.

Il processore è una tappa della roadmap di lungo periodo di IBM, non il suo punto d’arrivo. Nel 2026 Nighthawk r2 dispone di oltre 7.500 gate; gli obiettivi dichiarati da IBM includono un computer fault-tolerant con oltre 100 milioni di gate in esecuzione su 200 qubit, seguito da un sistema con un miliardo di circuiti e oltre 2.000 qubit entro il 2033.

In concreto, i ricercatori con accesso alla Quantum Platform di IBM potrebbero eseguire più carichi di lavoro all’interno della stessa assegnazione, trascorrendo meno tempo in attesa del riavvio dei circuiti. I dati sulle prestazioni sono risultati comunicati da IBM e la fonte non descrive un benchmark indipendente; il progresso immediato consiste in un accesso più rapido ed efficiente al processore, non nell’arrivo delle macchine fault-tolerant indicate nella roadmap.