Le principali aziende del settore stanno delineando strategie e tempistiche per arrivare a computer quantistici scalabili e affidabili entro il prossimo decennio. Analizziamo le tecnologie, i piani e le sfide di IBM, Google, IonQ e Quantinuum verso la supremazia quantistica.
Prevedere il futuro della computazione quantistica è complesso, ma con un mercato stimato a 200 miliardi di dollari entro il 2040, le strategie delle aziende leader meritano attenzione. In questo articolo analizziamo le roadmap di IBM, Google, IonQ e Quantinuum, focalizzandoci sulle tecnologie dei qubit superconduttori e degli ioni intrappolati, senza addentrarci nei dettagli tecnici ma offrendo una panoramica sulle principali direzioni di sviluppo.
Superconduttori: IBM e Google a confronto
I qubit superconduttori sfruttano materiali che conducono elettricità senza resistenza, realizzati tramite giunzioni Josephson. Questa tecnologia, adottata da IBM e Google, è compatibile con i processi produttivi dei semiconduttori, facilitando la scalabilità, ma richiede temperature prossime allo zero assoluto e infrastrutture costose, motivo per cui l'accesso avviene prevalentemente via cloud.
IBM distingue tra roadmap di sviluppo (hardware, software e servizi per i clienti) e roadmap di innovazione (ricerca interna e proof of concept). Dal 2016 offre accesso cloud a sistemi quantistici, con l'ultima revisione hardware, Heron, che integra fino a 156 qubit. Il prossimo passo, Nighthawk (2025), riduce la densità di qubit a 120 ma aumenta le connessioni tra qubit per migliorare coerenza e prestazioni. Entro il 2027, IBM punta a sistemi con 1080 qubit fisici collegando più chip Nighthawk, mentre il vero salto arriverà nel 2029 con Starling: 200 qubit logici e 100 milioni di gate, grazie a tecniche di correzione degli errori. Nel 2033, Blue Jay dovrebbe portare a 2000 qubit logici e 1 miliardo di gate, segnando il punto di svolta per la supremazia quantistica.
Google, sotto il marchio "Quantum AI", mantiene una roadmap meno dettagliata e senza target pubblici su qubit o prestazioni. L'attuale chip Willow conta 105 qubit e, secondo Google, ha già dimostrato quantum advantage, anche se queste affermazioni sono spesso oggetto di dibattito. L'attenzione si sposta sulla qualità dei qubit e sulle tecniche di correzione degli errori, come l'algoritmo "Quantum Echoes". La roadmap prevede sei milestone: attualmente Google ha raggiunto la seconda (2023), mentre la terza punta a un qubit logico in grado di eseguire un milione di operazioni con meno di un errore. L'obiettivo finale è un computer quantistico con 1 milione di qubit fisici connessi, ma senza una tempistica precisa.
Ioni intrappolati: la corsa di IonQ e Quantinuum
La tecnologia degli ioni intrappolati utilizza atomi sospesi in vuoto e controllati da campi elettromagnetici, con operazioni eseguite tramite impulsi laser o microonde. Questa soluzione, adottata da IonQ e Quantinuum, offre tempi di coerenza più lunghi e connettività all-to-all tra i qubit, ma presenta sfide nella scalabilità e nella velocità di calcolo.
IonQ, dopo l'acquisizione di Oxford Ionics nel 2025, ha accelerato la propria roadmap: il sistema Tempo ha raggiunto 100 qubit fisici, con l'obiettivo di arrivare a 256 nel 2026 grazie al passaggio dagli atomi di itterbio al bario e all'integrazione di controlli a microonde. Entro il 2028, IonQ prevede 1600 qubit logici su 20.000 fisici, e nel 2030 punta a 80.000 qubit logici su 2 milioni di fisici, dichiarando questa fase come l'inizio della vera computazione quantistica commerciale.
Quantinuum, nata dalla fusione tra Honeywell Quantum Solutions e Cambridge Quantum Computing, ha lanciato nel 2025 il modello Helios con 98 qubit fisici e 48 logici basati su atomi di bario. Nel 2027 arriverà l'architettura Sol, che raddoppierà i qubit e migliorerà la correzione degli errori. Il salto di scala è previsto con Apollo (2029), che dovrebbe raggiungere migliaia di qubit fisici e centinaia di logici, mentre il progetto Lumos, selezionato da DARPA per il 2033, rappresenterà la vera piattaforma fault-tolerant.
Prospettive e sfide per il decennio quantistico
Tutte e quattro le aziende puntano a sistemi quantistici su larga scala e con correzione degli errori entro il 2030, considerato il momento in cui la computazione quantistica potrà offrire vantaggi concreti su problemi reali. Mentre la tecnologia degli ioni intrappolati si sta evolvendo verso architetture più scalabili e compatibili con la produzione su wafer, i superconduttori puntano su correzione degli errori e ottimizzazione architetturale, con una crescita più conservativa nel numero di qubit.
Un criterio per valutare la maturità delle diverse architetture è la selezione da parte di DARPA per la fase B del Quantum Benchmarking Initiative, che ha incluso IBM, Quantinuum e IonQ, mentre Google, nonostante la sua forza finanziaria, resta fuori da questa rosa.
Il percorso verso la supremazia quantistica ricorda, per certi aspetti, la corsa tra CPU di fascia alta: come nel confronto tra Intel Core Ultra 7 270K Plus e AMD Ryzen 7 7700X3D, dove la differenza si gioca su architetture e strategie di sviluppo, anche nel quantistico la sfida si gioca su innovazione, scalabilità e affidabilità. Per approfondire il tema delle CPU e delle strategie di mercato, si veda il nostro approfondimento su come si confrontano le ultime generazioni di processori.
