Quantum-Centric Supercomputing: IBM presenta un processore da più di 400 Qubit

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IBM continua a delineare il percorso verso il Quantum-Centric Supercomputing con nuovi progressi in termini di hardware, software e sistema.

IBM ha dato il via oggi all’IBM Quantum Summit 2022, annunciando nuovi progressi nell’hardware e nel software quantistici e delineando la sua visione pionieristica per il supercomputing incentrato sul quantum (Quantum-Centric Supercomputing).

Al Summit, IBM ha presentato le seguenti novità.

Processore Osprey a 433 quantum bit (qubit)

Osprey ha il più grande numero di qubit rispetto a qualsiasi altro processore quantistico di IBM, con più del triplo rispetto ai 127 qubit del processore IBM Eagle presentato nel 2021. Questo processore ha il potenziale per eseguire circuiti quantistici complessi, al di là di ciò che qualsiasi computer classico sarebbe mai in grado di fare. Come riferimento, il numero di bit classici necessari per rappresentare uno stato sul processore Osprey IBM supera il numero totale di atomi nell’universo conosciuto.

Nuovo software quantistico per la correzione e la mitigazione degli errori

L’errore nei computer quantistici continua a essere un fattore importante per l’adozione di questa tecnologia. Per semplificare questo aspetto, IBM ha rilasciato un aggiornamento beta a Qiskit Runtime, che ora include la possibilità per un utente di ridurre la velocità di esecuzione per poter avere un numero di errori ridotto con una semplice opzione nell’API. Astraendo le complessità di queste funzioni nel livello software, sarà più facile per gli utenti incorporare il calcolo quantistico nei loro flussi di lavoro e accelerare lo sviluppo di applicazioni quantistiche.

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Aggiornamento di IBM Quantum System Two

I sistemi IBM Quantum, con la loro scalata verso l’obiettivo dichiarato di più di 4.000 qubit entro il 2025 e oltre, supereranno le attuali capacità dell’elettronica fisica esistente. IBM ha aggiornato i dettagli del nuovo IBM Quantum System Two, un sistema progettato per essere modulare e flessibile, che combina più processori in un singolo sistema con link di comunicazione. Questo sistema è destinato ad essere online entro la fine del 2023 e sarà il building block del quantum-centric supercomputing, nonché la prossima rivoluzione nel calcolo quantistico che si adatta utilizzando un’architettura modulare e la comunicazione quantistica per aumentare la sua capacità computazionale.

Nuova tecnologia IBM Quantum Safe

Man mano che i computer quantistici diventano sempre più potenti, è fondamentale che i fornitori di tecnologia adottino misure per proteggere i propri sistemi e dati da un potenziale computer quantistico futuro in grado di decriptare gli standard di sicurezza odierni. IBM sta includendo nell’offerta tecnologica e di servizi queste nuove funzionalità di sicurezza, partendo dal sistema z16 con tecnologia di sicurezza quantistica fino ad arrivare al contributo sugli algoritmi presentati alla selezione del NIST (National Institute of Standards and Technology) per la standardizzazione entro il 2024. In occasione del Summit, IBM e Vodafone hanno annunciato una collaborazione per studiare come applicare la crittografia quantum-safe di IBM all’infrastruttura tecnologica di Vodafone.

Espansione di clienti ed ecosistema

IBM ha infine annunciato l’aggiunta di nuovi membri all’IBM Quantum Network, che oltre alla già citata Vodafone includono la banca francese Crédit Mutuel per esplorare casi di utilizzo nei servizi finanziari e il campus di innovazione svizzero uptownBasel per dare slancio allo sviluppo di competenze e promuovere progetti di innovazione leader sulla tecnologia del calcolo quantistico e dell’HPC (high-performance computing). Queste aziende si uniscono a più di 200 organizzazioni – e più di 450.000 utenti – con accesso alla più grande flotta mondiale di oltre 20 computer quantistici accessibili attraverso il cloud.

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L’Italia ospiterà uno dei primi computer quantistici “Made in Europe”

EuroHPC quantum computing
EuroHPC ha annunciato i sei Paesi che ospiteranno i primi computer quantistici completamente sviluppati in Europa. Operativi dal 2023, saranno disponibili per enti di ricerca e aziende

Nell’ambito del progetto di sviluppo europeo del quantum computing, EuroHPC ha annunciato i sei siti che ospiteranno i primi computer quantistici europei. Insieme all’Italia i Paesi selezionati sono Repubblica Ceca, Germania, Spagna, Francia e Polonia. I nuovi computer quantistici, disponibili nella seconda metà del 2023, formeranno un’ampia rete distribuita in tutta Europa a cui potranno accedere ricercatori accademici e operatori dell’industria. L’investimento totale per l’installazione e lo sviluppo dei sistemi ammonta a più di 100 milioni di euro, messi a disposizione per metà dall’Unione Europea e per metà dai 17 Paesi membri di EuroHPC, l’impresa comune per il calcolo ad alte prestazioni europeo.

Attualmente all’interno della rete EuroHPC operano già otto supercomputer, dislocati in tutta Europa, tra i quali Leonardo, il sistema progettato dal CINECA e installato presso il Tecnopolo di Bologna. Al momento non è noto il nome del centri di ricerca italiano che ospiterà il nuovo computer quantistico, ma EuroHPC ha spiegato che “i computer quantistici verranno integrati in loco nei supercomputer esistenti”.

L’annuncio si inserisce in un progetto di ampio respiro e con un obiettivo ambizioso: rendere l’Europa un leader mondiale del supercalcolo. L’impresa comune per il calcolo ad alte prestazioni europeo EuroHPC è stata creata nel 2018 per coordinare gli sforzi dei paesi partecipanti e mettere in comune le risorse per lo sviluppo di macchine costituite interamente da hardware e software europei e sfruttare la tecnologia europea sviluppata nell’ambito delle iniziative quantistiche finanziate dall’UE, dei programmi di ricerca nazionali e degli investimenti privati.

Si tratta di un progetto esemplare per il suo carattere profondamente europeo. Mettendo in comune le nostre risorse e il nostro know-how possiamo assumere un ruolo guida in un settore essenziale per il futuro della nostra società digitale, contribuendo così alla nostra lotta contro i cambiamenti climatici”, ha commentato Margrethe Vestager, Vicepresidente esecutiva per Un’Europa pronta per l’era digitale . “Quello odierno è un passo fondamentale verso la realizzazione della visione che intende creare in Europa un’infrastruttura di supercalcolo e calcolo quantistico di livello mondiale accessibile in tutta l’UE”.

I nuovi computer quantistici risponderanno alla crescente domanda di risorse per il calcolo quantistico e di potenziali nuovi servizi da parte dell’industria e del mondo accademico europei. Sosterranno un’ampia gamma di applicazioni di rilevanza industriale, scientifica e sociale per l’Europa, tra i quali:

  • lo sviluppo molto più rapido ed efficiente di nuove medicine, grazie alla creazione di un “gemello digitale” di un corpo umano su cui, per esempio, condurre sperimentazioni virtuali di farmaci
  • la risoluzione di complessi problemi di logistica e di programmazione per aiutare le imprese a risparmiare tempo e carburante
  • lo sviluppo e la possibilità di testare in un ambiente virtuale nuovi materiali come polimeri per aerei, convertitori catalitici per automobili, celle solari o superconduttori a temperatura ambiente in grado di immagazzinare energia a tempo indeterminato.
Delle politiche europee per il supporto alla trasformazione digitale dei paesi, con particolare riferimento alla situazione italiana, parleremo anche nel prossimo convegno InnovazionePiù organizzato da ComputerWorld Italia che si svolgerà in modalità digitale dall’8 al 10 Novembre. La partecipazione è gratuita previa registrazione e in base alla disponibilità dei posti.

 

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