A Yorktown Heights, durante la Quantum Developer Conference 2025, IBM ha presentato un pacchetto di innovazioni che segnano un avanzamento concreto verso due obiettivi critici della roadmap quantistica: il raggiungimento del vantaggio quantistico entro la fine del 2026 e la realizzazione di sistemi fault-tolerant su larga scala entro il 2029. È un insieme integrato di progressi che coinvolge hardware, software, algoritmi e capacità produttive, consolidando l’approccio end-to-end che distingue IBM rispetto ad altri attori del settore.
Jay Gambetta, Director of IBM Research e IBM Fellow, ha sintetizzato la visione con una dichiarazione diretta: “IBM è l’unica azienda posizionata per inventare e scalare rapidamente produzione, software, hardware e correzione degli errori per permettere lo sviluppo di applicazioni trasformative.”
Nighthawk introduce un’architettura progettata nativamente per il quantum advantage di IBM
Il nuovo processore IBM Quantum Nighthawk rappresenta un’evoluzione sostanziale rispetto alla precedente generazione Heron. L’architettura a 120 qubit e 218 accoppiatori sintonizzabili consente una connettività superiore del 20 per cento, con una struttura a griglia quadrata che ottimizza la vicinanza e la fedeltà degli accoppiamenti. Il risultato è la capacità di eseguire circuiti con il 30 per cento in più di complessità pur mantenendo tassi d’errore bassi e stabili.
Questa maggiore connettività apre la strada a circuiti composti da fino a 5.000 porte a due qubit, soglia necessaria per simulazioni quantistiche con rilevanza scientifica, come la determinazione dello stato fondamentale di molecole complesse. IBM prevede di incrementare la capacità prima a 7.500 porte nel 2026 e successivamente fino a 10.000 nel 2027, arrivando entro il 2028 a sistemi basati su oltre 1.000 qubit con accoppiamenti a lunga distanza, già dimostrati nei prototipi sperimentali.
IBM: la comunità scientifica avanza verso verifiche rigorose del quantum advantage
IBM, insieme ai partner Algorithmiq, Flatiron Institute e BlueQubit, alimenta un tracker aperto e guidato dalla community che monitora le prime dimostrazioni credibili di quantum advantage. L’iniziativa ha l’obiettivo di favorire confronti sistematici con i migliori metodi classici di simulazione, creando un ambiente di verifica trasparente.
I primi tre esperimenti inclusi nel tracker riguardano stima di osservabili, problemi variazionali e classi di problemi verificabili efficientemente in modo classico. Le aziende coinvolte riportano risultati coerenti con le previsioni teoriche. Sabrina Maniscalco, CEO di Algorithmiq, ha dichiarato: “Il modello che abbiamo progettato esplora regimi così complessi da sfidare tutti i metodi classici all’avanguardia finora testati.”
Secondo IBM, la community potrà confermare i primi casi di quantum advantage verificato già entro la fine del 2026.
Qiskit evolve con modelli di esecuzione avanzati, dynamic circuits e mitigazione degli errori potenziata da HPC
La maturità dei sistemi quantistici richiede un’integrazione stretta con l’HPC classico. Qiskit, la piattaforma software quantistica di IBM, introduce nuove funzionalità che spingono in questa direzione. Le capacità avanzate di dynamic circuits mostrano un incremento del 24 per cento nella precisione per sistemi con oltre 100 qubit. Allo stesso tempo, la nuova C-API e il modello di esecuzione a granularità fine permettono di sfruttare metodi di mitigazione degli errori accelerati da HPC, riducendo il costo computazionale per ottenere risultati accurati di oltre due ordini di grandezza.
IBM introduce inoltre un’interfaccia C++ per consentire l’esecuzione quantistica nativa all’interno degli ambienti HPC esistenti, un passo significativo verso l’integrazione tra community quantistica, supercalcolo e ricerca scientifica. Entro il 2027, Qiskit verrà ampliato con librerie destinate a machine learning, ottimizzazione e simulazioni fisico-chimiche avanzate.
Loon dimostra i componenti chiave necessari al calcolo fault-tolerant
Parallelamente al percorso verso il quantum advantage, IBM avanza sul fronte del fault tolerance con il processore sperimentale IBM Quantum Loon. Per la prima volta l’azienda mostra un dispositivo che integra tutti gli elementi hardware necessari alla correzione degli errori quantistici su larga scala.
Loon include architetture multilivello per routing a bassa perdita, permettendo connessioni a lunga distanza sul chip oltre ai tradizionali accoppiamenti tra qubit vicini. Questo schema abilita strutture qLDPC più ampie ed efficienti. IBM ha inoltre dimostrato la possibilità di decodificare gli errori in tempo reale, con latenze inferiori a 480 nanosecondi, tramite hardware classico ottimizzato. Questo traguardo, raggiunto con un anno di anticipo, rappresenta un tassello essenziale per scalare i codici qLDPC su qubit superconduttori ad alta fedeltà.
La transizione ai wafer da 300 mm accelera la produttività e la complessità dei chip quantistici
La capacità di fabbricare chip quantistici complessi è un requisito imprescindibile per la scalabilità. IBM annuncia che la produzione principale dei wafer dei processori quantistici è ora affidata alla struttura da 300 mm dell’Albany NanoTech Complex. Le attrezzature avanzate e la disponibilità continua dei sistemi di lavorazione dei semiconduttori consentono di accelerare drasticamente i cicli di apprendimento e miglioramento.
IBM ha già ottenuto un tempo di sviluppo dimezzato per ciascun nuovo processore e un aumento di dieci volte nella complessità fisica dei chip quantistici. La possibilità di esplorare più design in parallelo aumenta la resilienza della pipeline di ricerca e permette un’evoluzione più rapida verso processori ottimizzati per correzione degli errori e scalabilità.
Uno sguardo al 2026 e oltre
Le tappe intermedie sono ormai chiare: quantum advantage verificato dalla community entro il 2026, processori capaci di migliaia di gate a due qubit con bassa rumorosità, architetture fault-tolerant prototipali entro il 2029 e una filiera produttiva avanzata in grado di sostenere lo sviluppo continuo.
Il quadro che emerge dalla conferenza è quello di una piattaforma coerente, basata su innovazioni hardware, software, algoritmiche e produttive che procedono in parallelo. È un approccio sistemico che mira a rendere il calcolo quantistico non un esperimento, ma un’infrastruttura scientifica e industriale utilizzabile su scala globale.
