È di SEEQC il primo Computer Quantistico Italiano.
La digital quantum computing company, infatti, ha annunciato e dimostrato nel proprio laboratorio di Napoli il primo Computer Quantistico Italiano full-stack (completo). Lo sviluppo del quantum computer SEEQC System Red segna il raggiungimento di un traguardo tecnologico e d’innovazione per il Paese e per il settore.
SEEQC Red è il quantum computer di riferimento di prima generazione dell’Azienda e si basa sulla piattaforma proprietaria SEEQC di quantum computing che incorpora firmware, pacchetti software e portale cloud. Questa piattaforma consente agli utenti di accedere al sistema di riferimento per eseguire qualsiasi applicazione universale o qualsiasi algoritmo.
A differenza di altri sistemi, che si concentrano su numeri di qubit, il sistema di SEEQC si focalizza sulla qualità e sulla velocità, che consentono agli sviluppatori software di eseguire i propri algoritmi con tassi di errore quattro volte più bassi rispetto ai concorrenti, se paragonati a sistemi universali di elaborazione quantistica disponibili nel cloud. SEEQC Red offre anche i gate nativi a due qubit più veloci disponibili su servizi quantistici offerti su cloud pubblico, raggiungendo velocità dei gate fino a 10 volte maggiori rispetto ai concorrenti e offrendo al contempo fedeltà di gate (gate fidelity) competitive con quelle dei sistemi più avanzati disponibili sulle piattaforme quantistiche oggi presenti sul cloud. Con SEEQC Red, l’Azienda ha conseguito velocità medie di gate a 2-qubit di 39ns e gate fidelity medie del 98,4%.
Il cuore è di SEEQC, l’anima pure
L’architettura di SEEQC Red è stata concepita per imitare i sistemi di calcolo quantistico a superconduttore della generazione attuale con controllo e lettura analogici convenzionali, impiegando elettronica a temperatura ambiente. Ciò consente all’Azienda di effettuare confronti diretti A-B con il proprio computer quantistico digitale di prossima generazione basato su chip SFQ (Single Flux Quantum), il cui lancio è previsto entro i prossimi 12 mesi.
“Questo traguardo rappresenta qualcosa in più di una singola pietra miliare nel computing – ha affermato John Levy, Co-Fondatore e Chief Executive Officer di SEEQC -. Come primo quantum computer Italiano, SEEQC Red rappresenta un evento importante nella storia dell’innovazione in Italia e costituisce un progresso significativo nella nostra missione sull’intero settore del quantum computing. I nostri gruppi di lavoro a Napoli e in tutto il mondo hanno collaborato al raggiungimento di questo obiettivo, una pietra miliare fondamentale nella nostra roadmap volta a realizzare un quantum computing scalabile ed energeticamente efficiente. Il passo successivo è di portare quanto fatto oggi nell’ambito commerciale, costruendo qui a Napoli un quantum datacenter e centro di test e siamo pronti a collaborare con la pubblica amministrazione locale e centrale, fondi privati d’investimento e i nostri partner industriali per contribuire a realizzare questa visione”.
L’Italia gioca un ruolo chiave nel primo computer quantistico del Paese
Il governo Italiano ha espresso la volontà di fare del quantum computing una priorità, attraverso ricerca e finanziamenti, nei prossimi anni. Il governo ha dichiarato di voler investire in modo cospicuo nel settore, sperando di posizionarsi come leader in questo campo. In un momento in cui il governo Italiano si è focalizzato sull’operare come leader nella ricerca e sugli investimenti nelle tecnologie quantistiche, SEEQC si è posizionata nel Paese come leader di mercato e una risorsa di riferimento nel settore.
Gli esperti di Quantum Computing nella sede di ricerca e sviluppo che è di SEEQC a Napoli hanno giocato un ruolo fondamentale nella realizzazione del sistema SEEQC Red e dei chip SFQ. I ricercatori del laboratorio e dell’impianto di test SEEQC di Napoli, nell’ambito dell’attività di realizzazione del primo computer quantistico full-stack in Italia, hanno sviluppato e misurato il gate a due qubit del sistema – un traguardo fondamentale sulla roadmap quantistica.
Il team Napoletano di SEEQC sta lavorando anche sul progetto e sul collaudo di tecnologia di frontiera per la lettura digitale dei qubit, la prima lettura on-chip basata su SFQ. Questi chip saranno utilizzati per costruire le prossime generazioni di quantum computer SEEQC, che offriranno vantaggi nelle velocità di controllo e lettura, maggiore fedeltà, latenza diminuita, digitalizzazione on-chip e linee di I/O ridotte, che insieme consentono scalabilità verso array di qubit più grandi e forniscono l’infrastruttura di base per la correzione degli errori quantistici in tempo reale.
“Queste realizzazioni non costituiscono soltanto un motivo d’orgoglio per il nostro Paese, ma dimostrano anche il forte impegno dell’Italia per diventare un leader nel settore emergente del quantum computing – ha dichiarato Marco Arzeo, responsabile della ricerca e lab manager presso SEEQC-EU a Napoli -. Questo è il primo computer quantistico Italiano e uno dei pochi realizzati in Europa. Assicurare il posizionamento dell’Italia come nazione leader nella corsa all’elaborazione quantistica consegna al nostro Paese un ruolo da protagonista nella soluzione di alcune delle sfide più importanti cui deve far fronte l’umanità – la promessa del quantum computing che SEEQC sta trasformando in realtà proprio qui a Napoli”.
L’intero team di ricerca di SEEQC a Napoli, responsabile del progetto, comprende Federico Vittorio Lupo, Luigi Di Palma e i ricercatori Ph.D. Halima Ahmad, Davide Massarotti e Domenico Montemurro. SEEQC è grata per il supporto dei professori di UNINA Giampiero Pepe e Francesco Tafuri.
Le partnership di SEEQC per progetti scalabili application-specific
Grazie alle specifiche ad alte prestazioni di SEEQC Red, sono nati forti interessi commerciali di terze parti che vogliono eseguire algoritmi sulla piattaforma di SEEQC. Gli algoritmi benchmark di terze parti rappresentano un importante strumento di validazione per l’utilità di una piattaforma di quantum computing.
SEEQC è avviata sulla strada dell’utilizzo della propria tecnologia per test e data center attraverso partnership pubbliche e private in tutto il mondo. SEEQC ha già sottoscritto partnership con importanti aziende industriali globali, tra cui Merck KGaA, di Darmstadt, in Germania, e da poco ha annunciato la propria partnership più recente con BASF SE di Ludwigshafen, in Germania.
Nonostante il fatto che SEEQC Red sia uno dei soli otto sistemi dello stesso tipo e calibro dimostrati da altrettante aziende di tutto il mondo, la partnership di SEEQC con HQS Quantum Simulations in Germania ha consentito all’Azienda, per la prima volta, di eseguire i propri algoritmi e ottenere una risposta utile.
Il successo nell’esecuzione dei propri algoritmi su SEEQC Red dimostra che la piattaforma di SEEQC, facilmente ottenibile nel breve termine su scala modesta, ha il potenziale per offrire un vantaggio quantistico per applicazioni utili a livello commerciale per simulazioni computazionali dedicate all’industria chimica e farmaceutica.
È di SEEQC l’annuncio dei primi chip completamente digitali per computer quantistici full-stack
SEEQC Red costituisce un passo avanti sulla roadmap verso un quantum computing scalabile ed energeticamente efficiente. Viene realizzato come sistema di riferimento per mettere alla prova le prestazioni e le capacità dei chip SFQ (Single-Flux Quantum) recentemente annunciati.
La famiglia SEEQC di chip SFQ ad alta velocità ed energeticamente efficienti è in grado di eseguire tutte le funzioni fondamentali di un quantum computer alla stessa temperatura criogenica dei qubit superconduttivi del sistema. La tecnologia dei chip digitali SEEQC utilizza logica superconduttiva SFQ energeticamente efficiente, in grado di operare a velocità fino a 40 GHz, per implementare controllo, lettura, multiplexing ed elaborazione dei dati classici sui qubit.
I chip sono pienamente integrati con i qubit – una svolta cruciale per la costruzione di computer quantistici e data center scalabili con correzione di errore, il System-on-a-chip di SEEQC è il collegamento tra hardware quantistico e algoritmi e applicazioni quantistiche. Integrando funzioni critiche di gestione su di un chip, si ottiene un nuovo livello di scalabilità e di economicità, consentendo nuove funzionalità per il quantum computing.
Con SEEQC si possono raggiungere facilmente livelli di multiplexing molto più elevati
L’architettura di quantum computing basata su SFQ di SEEQC, compiendo un importante balzo in avanti verso la scalabilità, incorpora il multiplexing digitale su chip integrato con i qubit, risolvendo un problema critico di input/output e aiutando a superare i problemi legati al costo e alla complessità del cablaggio di un quantum computer, che normalmente richiede 2-4 cavi per ogni qubit.
Il proprio chip multiplexing può inviare o ricevere segnali multipli su un singolo cavo, riducendo enormemente il costo e la complessità, in particolare per sistemi quantistici su larga scala, quali quelli progettati per i data center.
SEEQC ha testato con successo la propria tecnologia di multiplexing digitale, che richiede un singolo cavo per controllare quattro segnali RF per qubit e nuove versioni in grado di controllare fino a 16 segnali RF per qubit con un singolo cavo sono attualmente in fase di realizzazione, riducendo così ulteriormente i costi e la complessità di un computer quantistico.
La stabilità offerta dal sistema di multiplexing completamente digitale di SEEQC implica che si possono raggiungere facilmente livelli di multiplexing molto più elevati, incrementando ancora di più la scalabilità dei propri quantum computer.
