sabato 20 aprile 2019

IBM, nuovo record del computer quantistico: potenza è raddoppiata


Durante l’American Physical Society March Meeting 2019, IBM ha presentato un nuovo traguardo scientifico, annunciando di aver raggiunto il sistema quantistico tecnicamente più avanzato e più performante. Il volume quantistico è una misura che determina la potenza di un computer quantistico. Più alto è il Quantum Volume, più i complessi problemi del mondo reale possono essere risolti, come quelli relativi alla simulazione chimica, alla modellizzazione del rischio finanziario e all'ottimizzazione della supply chain. IBM ha raddoppiato la potenza dei suoi computer quantistici anno su anno dal 2017 e nel maggio 2016 per la prima volta ha reso disponibili a chiunque i computer quantistici.

Inoltre, ha recentemente presentato IBM Q System One, il quantum computer con un processore da 20 qubit di quarta generazione, che ha prodotto un Quantum Volume di 16, circa il doppio rispetto agli attuali dispositivi IBM Q 20 qubit IBM Q Network, che hanno un Quantum Volume di 8. Una varietà di fattori determinano il Quantum Volume, incluso numero di qubit, connettività e tempo di coerenza, oltre alla gestione degli errori di gate e di misura, il cross-talk dei dispositivi e l’efficienza del compilatore del software di circuito. Oltre a produrre il più alto Quantum Volume fino ad oggi realizzato, le prestazioni di IBM Q System One riflettono alcuni dei più bassi tassi di errore mai misurati da IBM, con un errore medio per gate a 2 qubit inferiore al 2% e il gate migliore che raggiunge meno dell'1%.

Per costruire un computer quantistico completamente funzionale su larga scala, fault-tolerant, sono richiesti tempi di coerenza lunghi e bassi tassi di errore. Il Quantum Volume è una metrica fondamentale che misura i progressi nel perseguimento di Quantum Advantage: il punto in cui le applicazioni quantistiche forniscono un beneficio pratico significativo e dimostrabile rispetto alle capacità dei computer classici. Potenziali casi d'uso, come la simulazione relativa alla chimica delle batterie per i veicoli elettrici, l'ottenimento di un aumento della velocità quadratica dei prezzi dei derivati ​​e molti altri casi sono già stati studiati dai partner di IBM Q Network. Per ottenere il Quantum Advantage nel 2020, sarà necessario continuare almeno a raddoppiare il Quantum Volume ogni anno.


In “Cramming more components onto integrated circuits” del 1965, Gordon Moore teorizzò che il numero di componenti per funzione integrata sarebbe cresciuto in modo esponenziale per i computer classici. I progressi, registrati dal 2017, del sistema IBM Q presentano uno schema simile di crescita più rapida rispetto alle aspettative. Ciò rende imperativo che il Quantum Volume raddoppi ogni anno, presentando una chiara roadmap verso il raggiungimento del Quantum Advantage. “Oggi stiamo proponendo una roadmap per l'informatica quantistica, poiché il team di IBM Q è impegnato a raggiungere un punto in cui il calcolo quantistico avrà un impatto reale sulla scienza e sul business”, ha affermato Sarah Sheldon, responsabile IBM Q Quantum Performance team, dedicato alla verifica quantistica presso IBM Research.

“Mentre stiamo facendo scoperte scientifiche e perseguendo casi di utilizzo per l'informatica quantistica, il nostro obiettivo è continuare a guidare il settore per dimostrare, in definitiva, il vantaggio quantistico.” IBM Fellow Dr. Jay Gambetta ha presentato i dati di benchmark per IBM Q System One e altri sistemi IBM Q, nonché l'importanza del Quantum Volume nel raggiungimento del Quantum Advantage ad un APS talk, Benchmarking NISQ-Era Quantum Processors venerdì 8 marzo. IBM Q scientist Dr. Lev Bishop approfondirà anche questi risultati durante il suo talk X35.00001 : Software and hardware for improved quantum volume of transmon processors venerdì 8 marzo. Il lavoro degli scienziati di IBM Q e dei loro colleghi è stato presentato in oltre 35 incontri all’Aps March Meeting.

In occasione del CES di Las Vegas, IBM ha annunciato IBM Q System One, il primo sistema di calcolo quantistico universale approssimato progettato per uso commerciale, ma anche scientifico. Il design di IBM Q System One include una cassa di nove pollici di vetro borosilicato spesso mezzo pollice, che forma un involucro sigillato ed ermetico che si apre facilmente utilizzando la “rototraslazione”, una rotazione motorizzata intorno a due assi progettati per semplificare il processo di manutenzione e aggiornamento del sistema, riducendo al minimo i tempi di fermo macchina. IBM Q è la prima iniziativa del settore per la realizzazione di sistemi quantistici universali commerciali per applicazioni aziendali e scientifiche. Per ulteriori informazioni sul calcolo quantistico di IBM, visitate www.ibm.com/ibmq.



Via: IBM Press

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