IBM e Cisco intendono collaborare allo sviluppo delle fondamenta per il quantum computing distribuito in rete, con l’obiettivo di realizzarlo già nei primi anni del 2030. Combinando la leadership di IBM nella creazione di computer quantistici funzionali con le innovazioni di Cisco nel networking quantistico, le due aziende intendono esplorare modalità per scalare computer quantistici di grandi dimensioni e fault-tolerant oltre la già ambiziosa roadmap di IBM. Inoltre, lavoreranno per affrontare le sfide legate alla creazione di un vero e proprio internet quantistico.

Entro cinque anni, IBM e Cisco intendono presentare il primo proof-of-concept di una rete che unisca singoli computer quantistici di grandi dimensioni e fault-tolerant, permettendo loro di lavorare insieme per eseguire calcoli su decine o centinaia di migliaia di qubit. Questa rete consentirebbe di affrontare problemi, utilizzando potenzialmente trilioni di porte quantistiche, le operazioni fondamentali di entanglement necessarie per applicazioni quantistiche rivoluzionarie, come la risoluzione di problemi di ottimizzazione su larga scala o la progettazione di materiali e farmaci complessi. IBM e Cisco intendono esplorare lo sviluppo di hardware e software quantistici in grado di collegare fisicamente più computer quantistici di grandi dimensioni e fault-tolerant, creando così un sistema di quantum computing distribuito in rete. 

Nel dettaglio, le due aziende puntano a realizzare un primo proof-of-concept entro la fine del 2030, per il quale prevedono l’entanglement di qubit provenienti da più computer quantistici separati, collocati in distinti ambienti criogenici. Per raggiungere tale obiettivo, sarà necessario sviluppare nuove tipologie di connessione, inclusi trasduttori microonde-ottici, insieme a un software di supporto dedicato.

La visione di Cisco per un data center quantistico si basa su un’architettura per il networking quantistico che potrebbe rendere il quantum computing distribuito una realtà nel prossimo futuro. Questa visione comprende un intero stack hardware e software progettato per preservare gli stati quantistici fragili, distribuire le risorse di entanglement, facilitare la teletrasmissione tra computer quantistici e sincronizzare le operazioni con precisione sub-nanosecondo.

Per scalare il collegamento tra due computer quantistici separati ma fisicamente vicini, IBM e Cisco intendono esplorare possibilità per trasmettere qubit su distanze maggiori, per esempio tra edifici o data center. Per raggiungere questo obiettivo, le aziende studieranno tecnologie basate su fotoni ottici e trasduttori microonde-ottici, valutando come integrarle in una rete quantistica per trasferire le informazioni quantistiche secondo necessità.

Come ulteriore parte della loro attuale intenzione di collaborazione, IBM e Cisco prevedono di co-finanziare ricerche accademiche e progetti collaborativi per far progredire l’ecosistema quantistico, seguendo una lunga tradizione di sostegno alla ricerca in ambito accademico e nei laboratori.

“La nostra roadmap prevede di realizzare computer quantistici su larga scala e fault-tolerant entro la fine del decennio. Attraverso la collaborazione con Cisco volta a esplorare come collegare tra loro più computer quantistici in una rete distribuita, intendiamo capire come ampliare ulteriormente la potenza computazionale del quantum. E mentre creiamo il futuro del calcolo, la nostra visione spingerà i confini di ciò che i computer quantistici possono fare all’interno di un’architettura di calcolo ad alte prestazioni”, commenta Jay Gambetta, Direttore di IBM Research e IBM Fellow.

“Raggiungere la piena maturità del quantum computing, non significa solo creare macchine individuali più potenti, ma anche connetterle tra loro. IBM sta sviluppando computer quantistici con roadmap ambiziose per espandere le loro capacità, mentre noi forniamo il networking quantistico necessario per farle lavorare in rete. Insieme affrontiamo questo tema come un sistema completo, includendo l’hardware per collegare i computer quantistici, il software per eseguire calcoli distribuiti e l’intelligenza di rete che ne assicura il corretto funzionamento”, aggiunge Vijoy Pandey, GM/SVP di Outshift di Cisco.