IBM ha annunciato tre importanti risultati nel campo del quantum computing che, pur affrontando problemi differenti, vogliono dimostrare che i computer quantistici possono produrre risultati affidabili anche quando affrontano calcoli impossibili da verificare con i supercomputer tradizionali. Le collaborazioni con Algorithmiq, Qedma e l’Università di Chicago segnano infatti un’evoluzione significativa della roadmap dell’azienda, che da tempo sostiene di voler entrare nell’era del cosiddetto quantum advantage con applicazioni realmente utilizzabili dalla comunità scientifica e, in prospettiva, dal mondo enterprise.

Più che rivendicare un semplice record prestazionale, IBM introduce la trusted quantum computation, un concetto destinato probabilmente a diventare centrale nello sviluppo della computazione quantistica. Quando un processore quantistico risolve un problema troppo complesso per essere simulato da un computer classico, diventa estremamente difficile stabilire se il risultato ottenuto sia effettivamente corretto. Senza strumenti di verifica indipendenti, qualsiasi dimostrazione di superiorità rischia infatti di trasformarsi in un esercizio puramente teorico.

La prima collaborazione coinvolge la startup finlandese Algorithmiq, specializzata nello sviluppo di algoritmi quantistici destinati alla simulazione della materia e della chimica computazionale. In questo caso i ricercatori hanno realizzato una simulazione quantistica di materiali eterogenei utilizzando i computer quantistici IBM, ottenendo risultati che continuano a competere con le migliori tecniche di simulazione classica anche diversi mesi dopo la loro pubblicazione nel Quantum Advantage Tracker, la piattaforma indipendente che raccoglie e confronta le principali dimostrazioni di vantaggio quantistico.

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L’aspetto più interessante riguarda il metodo utilizzato per validare il risultato. IBM e Algorithmiq hanno infatti sviluppato un quadro metodologico che permette di attribuire un elevato livello di fiducia ai calcoli prodotti dal processore quantistico, riducendo la dipendenza dalle tradizionali verifiche tramite simulazioni classiche, ormai impraticabili quando cresce la complessità del problema. Si tratta di un elemento fondamentale per applicazioni come la progettazione di nuovi materiali, la chimica quantistica e la scoperta di farmaci, settori nei quali la possibilità di simulare accuratamente il comportamento della materia rappresenta uno dei principali casi d’uso della computazione quantistica.

La seconda collaborazione interessa invece la startup israeliana Qedma, una delle realtà più attive nello sviluppo di tecnologie per la mitigazione degli errori nei computer quantistici. È un ambito cruciale, perché i processori attuali appartengono ancora all’era dei sistemi rumorosi (Noisy Intermediate-Scale Quantum, o NISQ), nei quali errori e decoerenza limitano fortemente la qualità dei risultati.

Qedma ha sviluppato soluzioni software capaci di correggere statisticamente gli errori senza richiedere un numero enorme di qubit aggiuntivi dedicati alla correzione, come avverrà nei futuri sistemi completamente fault tolerant. Integrando queste tecniche con l’hardware IBM, i ricercatori sono riusciti a estendere la capacità di simulare fenomeni fisici oltre i limiti raggiungibili dai metodi classici, mantenendo al tempo stesso un elevato grado di affidabilità dei risultati. Le verifiche sono state confermate anche attraverso sistemi quantistici indipendenti, rafforzando ulteriormente la credibilità scientifica dell’esperimento.

Il terzo filone di ricerca coinvolge l’Università di Chicago, partner storico di IBM nello sviluppo delle tecnologie quantistiche. In questo caso il lavoro si concentra sulla verifica dei circuiti logici quantistici, un passaggio indispensabile per costruire sistemi sempre più complessi e destinati, in futuro, a diventare completamente fault tolerant. La collaborazione dimostra come sia possibile certificare l’affidabilità di circuiti logici eseguiti su hardware quantistico attraverso nuove metodologie sperimentali, creando di fatto le basi per una computazione verificabile anche quando il problema elaborato supera le capacità dei migliori supercomputer tradizionali.

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Queste tre ricerche sono strettamente collegate tra loro e riflettono una precisa strategia di IBM, che intende costruire un ecosistema in cui le risposte generate possano essere considerate sufficientemente affidabili da supportare attività scientifiche, progettazione industriale e applicazioni commerciali.

Il tema della fiducia rappresenta dopotutto uno degli argomenti oggi più discussi nella comunità scientifica. Le precedenti dichiarazioni di “quantum supremacy” o “quantum advantage” formulate negli ultimi anni da diversi operatori del settore hanno spesso generato controversie, poiché mancavano criteri universalmente accettati per verificare in maniera indipendente i risultati ottenuti. IBM cerca ora di spostare il dibattito dal semplice confronto prestazionale alla validazione metodologica delle elaborazioni, un approccio considerato più solido anche dagli analisti del settore.

L’annuncio assume particolare rilevanza anche alla luce della roadmap presentata dalla società nei mesi scorsi. IBM continua infatti a perseguire l’obiettivo di realizzare entro il 2029 il primo grande computer quantistico fault tolerant della propria storia denominato Starling, destinato a rappresentare il passaggio definitivo dalla fase sperimentale alle applicazioni produttive. L’azienda ha inoltre confermato investimenti superiori ai 10 miliardi di dollari nel quantum computing nei prossimi anni, segnale di una strategia di lungo periodo che coinvolge hardware, software, algoritmi e ricerca accademica.