A IBM anunciou durante a Conferência de Desenvolvedores Quânticos de 2025 na quarta-feira que espera alcançar a vantagem quântica até 2026, enquanto mira a computação quântica tolerante a falhas em grande escala até 2029.
A empresa confirmou que seu processador Nighthawk, um chip com grandes atualizações arquitetônicas, começará a chegar aos usuários este ano.
Jay Gambetta, que lidera a IBM Research como Diretor e também detém o título de IBM Fellow, disse: “Acreditamos que a IBM é a única empresa que está posicionada para rapidamente inventar e escalar software, hardware, fabricação e correção de erros quânticos para desbloquear aplicações transformadoras.” Jay acrescentou que a empresa está anunciando vários marcos críticos em seu roteiro hoje.
Nighthawk, agora revelado como o chip mais avançado da IBM até agora, é construído com 120 qubits e usa 218 acopladores ajustáveis para conectar cada qubit a seus quatro vizinhos mais próximos. Isso representa um aumento de 20% na contagem de acopladores em comparação com o processador Heron, de acordo com um comunicado à imprensa oficial emitido pela IBM.
Pesquisador da IBM segura o chip IBM Quantum Nighthawk (Crédito: IBM)
A nova configuração permite que pesquisadores executem circuitos 30% mais complexos enquanto mantêm as taxas de erro baixas, um requisito crucial para realizar até 5.000 portas de dois qubits em um único trabalho.
A IBM mira 15.000 portas de dois qubits até 2028
As entregas do Nighthawk começarão antes do final de 2025. Mas este chip é apenas o começo. A IBM planeja aumentar ainda mais o desempenho. Até o final de 2026, espera aumentar a capacidade para 7.500 portas, saltando para 10.000 em 2027, e 15.000 em 2028.
Essas versões futuras integrarão mais de 1.000 qubits conectados usando acopladores de longo alcance, um sistema testado no ano passado em processadores experimentais internos.
Enquanto constrói esse pipeline, a IBM está pressionando por validação impulsionada pela comunidade. Lançou um rastreador de vantagem quântica, desenvolvido com a ajuda da Algorithmiq, do Flatiron Institute e da BlueQubit, para medir e verificar o progresso em tempo real.
O rastreador já inclui três experimentos testando a vantagem quântica em estimativa observável, algoritmos variacionais e problemas verificáveis clássicos.
Pesquisador da IBM segurando wafer de 300 mm do IBM Quantum Nighthawk (Crédito: IBM)
Sabrina Maniscalco, a CEO e cofundadora da Algorithmiq, disse: “O modelo que projetamos explora regimes tão complexos que desafia todos os métodos clássicos de última geração testados até agora.”
Ela disse que os resultados iniciais parecem promissores, com o Flatiron Institute confirmando que os resultados são difíceis de simular em sistemas clássicos.
Hayk Tepanyan, o cofundador e CTO da BlueQubit, acrescentou que sua equipe está focada em monitorar cargas de trabalho quânticas onde máquinas clássicas já estão começando a ficar para trás.
“Através do nosso trabalho com circuitos de pico, estamos animados para ajudar a formalizar instâncias onde computadores quânticos estão começando a superar computadores clássicos por ordens de magnitude,” disse ele.
Qiskit impulsiona o controle de erro com C-API e circuitos dinâmicos
Para apoiar esse impulso, a IBM está ampliando seu software. A pilha do Qiskit agora suporta capacidades de circuito dinâmico que aumentam a precisão de saída em 24% em trabalhos envolvendo mais de 100 qubits.
Agora também suporta um novo modelo de execução usando um C-API, permitindo que desenvolvedores integrem com ambientes HPC e os utilizem para reduzir os custos de correção de erro em mais de 100 vezes.
A IBM também está lançando uma interface C++ para o Qiskit, para que os usuários possam executar cargas de trabalho quânticas dentro de sistemas de computação de alto desempenho existentes.
A empresa disse que até 2027, a pilha do Qiskit adicionará bibliotecas computacionais focadas em aprendizado de máquina e otimização. Essas ferramentas ajudarão a abordar problemas de física e química como equações diferenciais e simulações de Hamiltonianos.
A empresa também revelou que está ativamente construindo em direção à computação quântica tolerante a falhas em uma trilha paralela. Seu novo processador Loon, que também foi anunciado durante o evento, inclui todos os componentes necessários para demonstrar correção de erro quântica eficiente e escalável.
Chip IBM Quantum Loon (Crédito: IBM)
Inclui roteamento em várias camadas que conecta qubits através de distâncias maiores com “c-couplers,” e permite reinicializações de qubits entre operações no mesmo chip.
Para completar, a IBM confirmou que agora pode decodificar erros quânticos em menos de 480 nanosegundos usando códigos qLDPC, funcionando inteiramente em hardware clássico. Essa conquista de engenharia veio um ano inteiro antes do programado.
Juntamente com a Loon, estabelece a base para escalonar o qLDPC em sistemas de qubits supercondutores rápidos e de alta fidelidade, os mesmos qubits usados em todo o hardware da IBM.
A produção das wafers do processador quântico da IBM agora foi transferida para uma instalação de fabricação de 300 mm no Albany NanoTech Complex em Nova York. Essa mudança permite uma iteração mais rápida de chips e mais complexidade.
A IBM disse que já reduziu o tempo de desenvolvimento pela metade e aumentou a complexidade de seus chips quânticos em dez vezes usando o novo equipamento.
Agora também é capaz de explorar múltiplos designs de processadores simultaneamente, ajudando a impulsionar as plataformas Nighthawk e Loon ao mesmo tempo, de acordo com o comunicado à imprensa.
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