Microsoft ha annunciato oggi la propria strategia per la costruzione di un proprio supercomputer quantistico, utilizzando i qubit topologici su cui i ricercatori dell’azienda hanno lavorato per diversi anni. Sebbene ci siano ancora molti traguardi intermedi da raggiungere, Krysta Svore, VP dello sviluppo quantistico avanzato di Microsoft, ha dichiarato che l’azienda crede di poter costruire un supercomputer quantistico in meno di 10 anni, utilizzando questi qubit, in grado di eseguire un milione di operazioni quantistiche al secondo in modo affidabile. Questa misura rappresenta un nuovo standard introdotto da Microsoft mentre l’industria nel suo complesso mira a superare l’attuale era di calcolo quantistico a scala intermedia rumoroso (NISQ).
“Siamo concentrati sul raggiungimento del supercomputer quantistico in termini di anni, non decenni“, ha affermato Svore.
Lo scorso anno, Microsoft ha annunciato una scoperta di rilievo, quando il suo team ha dimostrato la capacità di creare qubit basati su Majorana. I qubit di Majorana presentano un vantaggio notevole in termini di stabilità (rispetto alle tecniche tradizionali), ma la loro creazione è estremamente complessa. Microsoft ha investito in questa tecnologia fin dall’inizio ed ora, un anno dopo il primo annuncio di questo traguardo, il team ha pubblicato un nuovo articolo scientifico (nella rivista Physical Review B dell’American Physical Society) che conferma il raggiungimento di questo primo obiettivo verso la costruzione di un supercomputer quantistico. Per giungere a questo punto, Microsoft ha presentato risultati ottenuti da un numero maggiore di dispositivi e dati rispetto all’anno scorso, quando è stata annunciata per la prima volta questa ricerca.
“Attualmente siamo al livello di implementazione fondamentale”, ha affermato Svore. “Disponiamo di macchine quantistiche a scala intermedia rumorose, basate su qubit fisici. Tuttavia, non sono ancora sufficientemente affidabili per essere utilizzate in applicazioni pratiche ed efficienti dal punto di vista scientifico o industriale. Il nostro obiettivo successivo, come settore, è quello di raggiungere un livello di resilienza. Dobbiamo essere in grado di operare non solo con qubit fisici, ma di utilizzare questi qubit fisici all’interno di un codice di correzione degli errori, sfruttandoli come unità per creare qubit logici”. Svore sostiene che per raggiungere questo obiettivo sia necessario un computer quantistico in grado di eseguire un milione di operazioni quantistiche affidabili al secondo, con un tasso di errore di uno su un trilione di operazioni.
La prossima fase prevede la creazione di qubit protetti dall’hardware. Svore ha dichiarato che il team sta facendo grandi progressi nel lavoro di sviluppo di questi qubit. Saranno di dimensioni ridotte (inferiori a 10 micron per lato) e abbastanza veloci da eseguire un’operazione di un qubit in meno di un microsecondo. Successivamente, il team prevede di lavorare sull’intreccio di questi qubit e di utilizzarli attraverso un processo chiamato “intrecciamento”, un concetto che viene discusso (principalmente come teoria) dagli anni 2000.
Da lì, si passerà alla costruzione di un sistema multi-qubit più piccolo e alla dimostrazione di un sistema quantistico completo.
Si tratta chiaramente di una roadmap ambiziosa e, considerando il tempo impiegato da Microsoft per raggiungere anche il primo obiettivo, bisognerà aspettare per vedere quanto bene il team riuscirà ad eseguire. Con IBM, IonQ e altri che puntano a risultati simili, ma utilizzando metodi più consolidati per costruire i loro qubit, ci troviamo in una sorta di corsa agli armamenti per superare l’era NISQ.
Oltre a condividere la sua roadmap, Microsoft ha annunciato oggi anche Azure Quantum Elements, la sua piattaforma per accelerare la scoperta scientifica combinando calcolo ad alte prestazioni, intelligenza artificiale e computazione quantistica, nonché Copilot for Azure Quantum, un modello di intelligenza artificiale appositamente addestrato in grado di aiutare gli scienziati (e gli studenti) a generare calcoli e simulazioni legati alla computazione quantistica.
