La Cina e gli Stati Uniti sono i paesi che stanno dedicando maggiori risorse allo sviluppo delle tecnologie quantistiche. E sono anche quelli che stanno ottenendo i risultati più rilevanti. Tuttavia, c’è un paese che ha ufficializzato la sua intenzione di diventare leader a medio termine sia nel campo del calcolo quantistico che in quello della produzione di semiconduttori: il Giappone. A priori potrebbe non sembrare un grande risultato se teniamo presente che IBM dispone già di Condor, un processore quantistico superconduttore da 1.121 cubit, e anche della piattaforma Heron (5K) dotata di mitigazione degli errori. Inoltre, il Quantum Technology Group di China Telecom (CTQG) e il Centro di eccellenza per l’informazione quantistica e la fisica quantistica dell’Accademia cinese delle scienze hanno sviluppato il processore quantistico Xiaohong da 504 cubit superconduttori. Tuttavia, il piano del Giappone nel campo delle macchine quantistiche non finisce qui. Entro il 2030, infatti, intende realizzare un computer quantistico più potente del 25% rispetto al più potente che IBM avrà a disposizione in quel momento.
250 cubit logici per fare la differenza
Il progetto di progettazione e messa a punto di questa ambiziosa macchina quantistica è già in corso. È guidato dal RIKEN Center for Quantum Computing, Fujitsu e l’Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia Industriale Avanzata del Giappone. Questo computer quantistico utilizzerà cubit superconduttori e un sistema di raffreddamento molto avanzato, presumibilmente un sistema di diluizione simile a quello utilizzato dalla macchina presentata ad aprile. Qualunque sia il suo punto di forza, se alla fine avrà successo, saranno i suoi 250 cubit logici.
I cubit logici rappresentano un modo per superare la difficoltà legata all’utilizzo di cubit hardware o fisici, che sono estremamente sensibili al rumore e quindi soggetti a errori. Ogni cubit logico è costruito in modo astratto su diversi cubit fisici o hardware, in modo che un singolo cubit logico codifichi un solo cubit di informazione quantistica, ma con ridondanza. È proprio questa ridondanza che consente di rilevare e correggere gli errori presenti nei cubit fisici.
Fino a poco tempo fa, il numero di cubit hardware necessari per implementare un singolo cubit logico immune agli errori era impraticabile, ma IBM assicura di aver trovato la soluzione a questo problema. E presumibilmente anche Fujitsu e il Centro RIKEN. IBM costruirà il computer quantistico “Starling” in un nuovo centro dati che avrà sede a Poughkeepsie, New York (USA). Questa macchina riunirà 200 cubit logici che, in teoria, le consentiranno di eseguire 100 milioni di operazioni quantistiche.
IBM assicura che “Starling” sarà pronto nel 2029, ma, Fujitsu e RIKEN intendono avere pronta la loro macchina quantistica da 250 cubit logici nel 2030. Se ci riusciranno, è probabile che riusciranno a diventare leader in questo campo. In ogni caso, prima di raggiungere questo traguardo, molto prima, nel 2026, puntano a realizzare un computer da 1.000 cubit. Non saranno 1.000 cubit logici, ma 1.000 cubit convenzionali e, quindi, soggetti a errori. Tuttavia, se ci riusciranno, il Giappone si posizionerà in questo campo a un solo passo dagli Stati Uniti e dalla Cina.