I risultati sui qubit logici di IBM spingono la correzione degli errori verso numeri certificati

La correzione degli errori è il varco tra una dimostrazione di laboratorio e una macchina capace di eseguire un calcolo lungo senza perdere il risultato. Se i tassi di errore logici continuano a scendere mentre ogni qubit logico richiede meno qubit fisici, i budget hardware e le tempistiche della tolleranza ai guasti cambiano, per gli acquirenti come per i concorrenti. Resta aperto se questo regga su blocchi di codice grandi.

I risultati più recenti non risolvono la questione, ma spostano l'aritmetica per chi compra.

IBM e Quantinuum riportano qubit logici più puliti

Il digest di Quantum Zeitgeist ha riportato che IBM ha raggiunto fedeltà dello stato di Bell superiori al 93% su qubit logici tramite lattice surgery su ibm_phoenix, con errori logici nei test di memoria allo 0,9% contro l'1,9% precedente. L'esecuzione ha impiegato 120 qubit superconduttivi. Buona parte del guadagno è venuta dal software: il team ha individuato ed escluso i qubit meno affidabili e ha migliorato il decoding. Quantinuum, in collaborazione con il National Quantum Computing Centre, ha riportato un tasso di errore dello 0,26% dalla QLDPC surgery sul processore a ioni intrappolati H2-2. La dimostrazione ha misurato un qubit logico dentro un blocco a due qubit usando sette qubit ancillari, poi ha riutilizzato quelle ancille per misure ripetute.

Il riutilizzo conta: ogni qubit in più è hardware che qualcuno deve costruire e raffreddare.

Il digest segnala anche un calcolo a 70 qubit logici con risultati verificabili condotto da IBM, Qedma e Algorithmiq. Riporta una riduzione di dieci volte del fabbisogno di qubit fisici da parte di Google e MIT. Scalare a blocchi di codice più grandi resta una sfida, scrive il digest. Il metodo di esclusione dei difetti usato da IBM non scala all'infinito, nota il digest. Rende però più stabili i calcoli attuali.

La distanza dalle macchine utili

Una nota pubblicata il 1° novembre citava una presentazione del febbraio 2026 a un gruppo di lavoro governativo giapponese sul quantum. Collocava le macchine attuali tra 100 e alcune centinaia di qubit, con tassi di errore intorno allo 0,1% e calcoli fino a 1.000 gate. Le applicazioni utili richiederebbero migliaia di qubit, miliardi di gate e tassi di errore di 10 alla meno 10, si legge. Sono sette ordini di grandezza sotto i tassi di errore odierni. Secondo i calcoli della nota, per arrivarci servirebbero da 100.000 a 1.000.000 di qubit fisici.

Confrontate i risultati della settimana con questi numeri. Un tasso di errore logico dello 0,9% e un rapporto di codifica di cinque a uno battono i predecessori. Sono ancora lontani da ciò che richiederebbe un calcolo di chimica o di materiali.

Le distanze di codice certificate entrano in tabella

Poco prima, il 30 ottobre, Quantum Zeitgeist ha riportato che un team della Air Force Engineering University aveva certificato 21 nuovi codici quantistici binari. Ne ha anche migliorati altri 34 presenti nella tabella dei codici di Grassl.

La distanza minima stabilisce quanti errori un codice può assorbire prima che l'informazione immagazzinata vada perduta, e finora i ricercatori la stimavano invece di calcolarla. Il gruppo ha legato codici additivi quasi-ciclici su F4, un sistema numerico a quattro elementi, a distanze minime che poteva verificare. Il meccanismo è un teorema che il team chiama ancestor lifting: costruire un codice più lungo da uno più corto, poi controllare il risultato invece di darlo per scontato. I reticoli dei divisori fanno la contabilità. Su un benchmark che il settore usa per confrontare i codici, 21 voci ora riportano distanze certificate anziché stime, e altre 34 sono migliorate. Il team ha anche pubblicato costruzioni esplicite per tre codici GV finora non confermati, valori che mancavano dal registro pubblico.

Altri sei candidati sembravano solidi. Servono verifiche esaustive prima che qualcuno li chiami certificati, dice lo stesso rapporto. Gli autori hanno anche segnalato il divario tra una tabella migliore e una macchina funzionante: il lavoro non dimostra la scalabilità alle dimensioni che richiederebbe un calcolo tollerante ai guasti.

Caltech e Oratomic riducono il numero di qubit

L'altra metà dell'aritmetica è quanti qubit fisici consuma ogni qubit logico. Caltech, in collaborazione con la startup legata a Caltech Oratomic, ha dichiarato che una macchina funzionante potrebbe richiedere da 10.000 a 20.000 qubit invece dei milioni ipotizzati dalle stime precedenti. L'affermazione si basa su un'architettura di correzione degli errori per atomi neutri. Laser chiamati pinzette ottiche spostano e collegano gli atomi su un array esteso.

Con questo schema ogni qubit logico potrebbe essere codificato con appena cinque qubit fisici, contro circa 1.000 nella correzione degli errori convenzionale. "È davvero molto sorprendente quanto funzioni bene. È quello che chiamiamo correzione degli errori ultra-efficiente", ha detto Manuel Endres, professore di fisica a Caltech. John Preskill, fisico teorico a Caltech, ha definito il progresso "ottimistico". Ha detto che avvicina alla realtà un'informatica quantistica ampiamente utile.

La cifra di Caltech vale solo se i tassi di errore scendono abbastanza. Il numero inferiore di qubit significa che una macchina potrebbe in teoria essere operativa entro la fine del decennio, secondo la dichiarazione.

Cosa succede ora

Restano tre punti aperti. Oratomic ha detto che collaborerà con l'Advanced Quantum Computing Mission di Caltech su ricerca verso un computer quantistico tollerante ai guasti e di scala industriale. I sei codici non certificati richiedono verifiche più esaustive prima di entrare in tabella. Quantinuum e il National Quantum Computing Centre devono ancora portare la QLDPC surgery a blocchi di codice più grandi.

Nessun risultato di questo gruppo arriva con una data di consegna. Ciò che cambia è l'aritmetica che acquirenti e concorrenti usano quando valutano il prezzo di un sistema tollerante ai guasti. Ottengono meno qubit fisici per qubit logico, tassi di errore logici più bassi e distanze di codice verificabili anziché stimate.