Una svolta quantistica che elimina le lunghe pause tra i calcoli.

Lo sviluppo del calcolo quantistico promette di risolvere sfide matematiche e scientifiche estremamente complesse in pochi secondi, mentre i supercomputer più potenti di oggi impiegherebbero anni per svolgere gli stessi compiti. Questa tecnologia apre le porte a una ricerca più rapida in ambiti quali il cambiamento climatico, lo sviluppo di nuovi farmaci e materiali sintetici e soluzioni avanzate per l'energia pulita. IBM prevede di realizzare sistemi con oltre 2.000 qubit e un miliardo di circuiti in questo settore entro il 2033, nell'ambito della sua IBM Quantum Platform. Un importante obiettivo intermedio è l'eliminazione degli errori su sistemi con 200 qubit e 100 milioni di "gate", traguardo che il processore IBM Nighthawk r2, con le sue "7.500 gate", rappresenta un primato assoluto.

Nel funzionamento dei sistemi quantistici fino ad oggi, il principale ritardo percepibile era rappresentato dal reset condizionale, durante il quale i qubit dovevano tornare allo stato fondamentale prima di un nuovo ciclo di operazioni computazionali. Questa pausa durava in genere diverse centinaia di microsecondi e creava un collo di bottiglia significativo. IBM ha risolto questo problema nel processore IBM Nighthawk r2 integrando un dispositivo di reset dissipativo, che utilizza un accoppiatore ad alta gamma dinamica per riportare istantaneamente il qubit programmabile allo stato fondamentale quando necessario. Ciò ha ridotto il tempo di conservazione dell'energia del qubit da 200 microsecondi a circa 25 nanosecondi.

Poiché ogni qubit ha una propria connessione all'accoppiatore, il reset avviene in modo completamente indipendente, senza influenzare gli elementi vicini. Il tempo di inattività totale tra ogni ciclo è stato ridotto a un solo microsecondo, consentendo velocità fino a 100.000 cicli al secondo. Si tratta di una velocità 25 volte superiore rispetto al precedente modello IBM Heron.

I reset più rapidi riducono inoltre gli errori iniziali di un fattore 25, e il processore IBM Nighthawk r2 utilizza una struttura a rete in cui la maggior parte dei qubit è connessa ai quattro vicini più prossimi. La reale stabilità e affidabilità di queste velocità eccezionali potranno essere verificate solo in test a lungo termine condotti da ricercatori esterni sulla piattaforma quantistica IBM.