IBM torna al centro della scena nel quantum computing con un risultato che punta soprattutto a misurare le capacità pratiche del suo hardware più recente. Il team di ricerca BlueQubit ha eseguito un test di campionamento di circuiti quantistici casuali sul processore Nighthawk r2.
Il confronto più citato riguarda il supercomputer Frontier: per riprodurre lo stesso compito con una simulazione classica servirebbero circa 110 anni, almeno usando il metodo di stima adottato dai ricercatori.
IBM Nighthawk r2 mette alla prova il campionamento quantistico su larga scala
Il processore IBM Nighthawk r2 è un chip quantistico superconduttivo da 120 qubit. Nel test, BlueQubit ne ha impiegati 61, eseguendo circuiti casuali con complessità crescente fino a trovare un punto di equilibrio a 36 cicli e 918 porte a due qubit. In questa configurazione il sistema ha prodotto il volume di campioni richiesto in tempi estremamente ridotti.
Il punto non è semplicemente generare sequenze di 0 e 1, ma farlo rispettando la distribuzione di probabilità imposta dal circuito quantistico. È proprio questa parte a rendere il compito difficile per i sistemi classici, perché al crescere dei qubit e della profondità del circuito la simulazione della distribuzione diventa rapidamente molto più onerosa.
Per stimare il costo computazionale lato classico, il gruppo ha usato un approccio basato sulla contrazione di reti tensoriali, arrivando a un fabbisogno di circa 1,2 per 10 elevato alla 27 operazioni.
Perché il risultato conta e quali limiti restano aperti
Il campionamento di circuiti quantistici casuali è un benchmark, non un carico di lavoro pensato per applicazioni produttive immediate. Serve a capire quanto un processore quantistico riesca a mantenere comportamento utile quando aumentano profondità del circuito, entanglement e ripetizione delle misure.
Alla profondità scelta, la fedeltà residua del segnale quantistico era intorno allo 0,23%. Non è una percentuale da leggere come correttezza tradizionale, perché in questi esperimenti il rumore cancella buona parte dell’informazione ideale e ciò che conta è se restano tracce misurabili della distribuzione quantistica attesa.
Un elemento chiave è anche il design del chip. Rispetto alla generazione IBM Heron, Nighthawk r2 integra un meccanismo dedicato di reset che riduce al minimo il tempo d’attesa tra esecuzioni consecutive, fino a circa 1 microsecondo. IBM indica inoltre una capacità superiore a 100 mila circuiti al secondo, contro circa 4 mila per Heron, un salto che rende molto più rapidi i test basati su ripetizioni massive.
Il messaggio finale, però, resta equilibrato: non significa che i supercomputer classici siano stati superati in modo definitivo. La storia del settore mostra che nuove tecniche di simulazione possono cambiare rapidamente il quadro.
