Arriva a fine anno Hilbert, il sistema quantistico da 100 qubit ad atomi freddi
ColdQuanta, società statunitense specializzata nella manipolazione di atomi freddi, è stata capace di creare un processore quantistico da 100 qubit usando atomi raffreddati a temperature prossime lo 0 assoluto e controllandoli tramite laser. Si chiama Hillbert e la sua commercializzazione è prevista per la fine dell’anno, non prima di aver condotto un ulteriore lavoro di ottimizzazione.
Attualmente sono vari gli approcci che vengono seguiti per la costruzione di processori quantistici: superconduttori, trappole ioniche, fotonica e anche qbit in silicio. Gli atomi freddi, invece, non hanno ancora fatto parlare di loro nel mondo dell’informatica quantistica e il processore da 100 qubit di ColdQuanta potrebbe avere tutte le carte in regola per competere con uno dei punti di riferimento più rilevanti del settore: il sistema Hummingbird di IBM da 65 qubit. La società è convinta che l’impiego di atomi freddi possa avere interessanti prospettive future in termini di scalabilità.
Ciò che ColdQuanta fa è di trattare gli atomi come fossero qubit e portarli a temperature estremamente basse così da avere la possibilità di manipolare le loro proprietà quantistiche con estrema precisione. Si tratta comunque di un approccio non inedito, in quanto i processori superconduttori di Google e IBM già richiedono di collocare i qubit in enormi celle frigorifere a diluizione, dove le temperature di poco superiori allo 0 assoluto (-273,15 °C).
L’approccio di ColdQuanta si spinge però oltre, arrivando ad avere un controllo sul raffreddamento a livello di microkelvin e spingendosi quindi a temperature comprese tra 1 K e 0 K. Invece di usare grandi frigoriferi, ColdQuanta introppola gli atomi usando i laser per raffreddarli, prima di usare una combinazione di laser e impulsi a microonde per andare a collocarli nei gate che compongono un circuito quantisitico. L’impiego degli atomi, che hanno dimensioni di diversi ordini di grandezza inferiori ai qubit dei supeconduttori, permette di incrementare la densità di qubit a parità di dimensioni: laddove un processore quantistico basato su supeconduttori richiederebbe diversi metri quadrati di spazio, l’approccio ad atomi freddi consentirebbe di costruirne uno delle dimensioni di un chiodo, a parità di capacità di calcolo. Non è tutto rose e fiori, come spesso accade con lo sviluppo di tecnologie d’avanguardia. Un aspetto che gli sviluppatori e i ricercatori stanno indagando, ad esempio, è come cambia l’uso dei laser nel momento in cui il numero di qubit aumenta di diversi ordini di grandezza.
La società sostiene comunque che i principi fondamentali di questo approccio siano già stati messi alla prova e che il processore quantistico da 100 qubit è capace di comportarsi in maniera paragonabile a quanto realizzato da IBM e Google, per quanto riguarda la connettività e la coerenza: rispettivamente il numero di qubit che possono interagire tra loro e il tempo per cui le proprietà quantistiche possono essere mantenute.
Il problema, attualmente, è sulla fedeltà: il sistema di ColdQuanta non è alla pari in questo frangente con quanto sviluppato da IBM e Google, il che significa che la sua precisione non è particolarmente elevata. Ed è proprio su questo aspetto che si stanno ora concentrando le risorse di ottimizzazione.
La società non ha ancora annunciato pubblicamente alcun cliente, ma le realtà che potrebbero trovare interesse sono quelle che operano nel campo della logistica, della scienza dei materiali e delle telecomunicazioni. Hillbert sarà disponibile, come detto, entro fine anno tramite il private cloud di ColdQuanta, e la società sta trattando con Amazon, Microsoft e Google per renderlo accessibile tramite AWS, Azure e Google Cloud.
Le ambizioni per il futuro sono elevate: la società mira nel giro di tre anni a poter realizzare un sistema da oltre 1000 qubit, in linea quindi con le prospettive di sviluppo di IBM in termini di hardware quantistico. I piani di BigBlue puntano al rilascio di un sistema quantistico da 1121 qubit nel 2023.
Fonte: http://feeds.hwupgrade.it/