IQM entangla tutti i 54 qubit del suo processore Emerald accessibile via cloud

IQM Quantum Computers ha comunicato il 29 ottobre che il suo sistema IQM Emerald, accessibile via cloud, ha entanglato tutti i 54 qubit del suo chip superconduttore in un unico circuito. L'azienda finlandese, quotata al Nasdaq come IQMX, presenta il risultato come prova che il processore mantiene la propria qualità quando tutti i qubit lavorano insieme, e afferma che i clienti cloud hanno ora accesso alle stesse prestazioni sull'intero chip.

Cosa è stato annunciato

La dimostrazione ha preparato uno stato di Greenberger–Horne–Zeilinger (GHZ), un classico stress test dell'entanglement su larga scala in cui ogni qubit deve risultare correlato con tutti gli altri. Secondo l'annuncio di IQM, la fedeltà misurata è stata di 0,516 su tutti i 54 qubit con mitigazione degli errori di lettura (REM) e di 0,515 su 40 qubit senza REM. Entrambi i valori superano 0,500, la soglia comunemente usata per dimostrare un vero entanglement multi-qubit e non semplice rumore.

IQM spiega che finora un utente che eseguisse una dimostrazione analoga su Emerald poteva usare in modo affidabile circa 30 qubit all'interno di un singolo algoritmo. L'azienda osserva inoltre che gli studi su chip di grandi dimensioni spesso impiegano solo da 10 a 20 qubit anche quando ne sono disponibili molti di più.

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I dettagli tecnici

L'azienda attribuisce il risultato a una routine automatizzata di preparazione dello stato che sceglie quali porte a due qubit usare bilanciando la fedeltà delle porte con il tempo di inattività dei qubit, selezionando sia i qubit sia l'ordine delle porte in modo da ridurre al minimo l'inattività durante la costruzione dello stato. La documentazione pubblica dei benchmark di IQM descrive un metodo correlato "ad albero" per i circuiti GHZ, che utilizza i dati di calibrazione correnti ed è consigliato per processori a griglia quadrata come Emerald.

Secondo IQM, il risultato poggia anche su circa un anno di lavoro su hardware e calibrazione, tra cui una nuova metodologia di calibrazione, un set di porte migliorato e un uso più ampio di strumenti di riduzione degli errori come il disaccoppiamento dinamico e la selezione dei qubit. L'azienda riferisce che questi interventi hanno ridotto fino al 50% i tassi di errore delle operazioni quantistiche sul processore.

"Entanglare l'intero chip significa che ogni qubit e ogni connessione tra di essi devono funzionare correttamente nello stesso circuito", ha dichiarato Craig Ciesla, chief technology officer di IQM.

Perché è importante

Uno stato GHZ è un test impegnativo per l'intero dispositivo, perché un solo qubit o accoppiatore debole può far scendere la fedeltà sotto la soglia. Dimostrare che un sistema cloud commerciale supera questa asticella a piena scala è un segnale utile per gli utenti che vogliono eseguire algoritmi sull'intero chip anziché su un sottoinsieme scelto con cura. IQM definisce il risultato tra i più solidi mai riportati per un computer quantistico disponibile in commercio; si tratta della valutazione dell'azienda stessa.

Cosa osservare

Il margine di fedeltà è ridotto e il dato a 54 qubit dipende dalla mitigazione degli errori di lettura, quindi la vera prova sarà la riproduzione indipendente da parte degli utenti cloud. IQM collega la preparazione automatizzata dello stato a uno sforzo più ampio per automatizzare la messa a punto dei sistemi quantistici, incluso il suo lavoro sulla calibrazione agentica basata sull'IA: i prossimi risultati di questo filone sono ciò da tenere d'occhio.