Il computer quantistico è uno strumento tecnologico che fino ad ora è stato per molti studiosi solo un sogno. Google ha creato una macchina chiamata Sycamore che è riuscita a compiere un’operazione che avrebbe richiesto 10mila anni, in soli 3 minuti. Questo esperimento segna un passo verso la supremazia quantistica.
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La notizia del computer quantistico sul web
L’esperimento è stato condotto tra Germania e USA e la notizia sul web è stat trapelata dal sito della NASA e poi ritirata. L’articolo si intitolava “Supremazia quantistica usando un processore superconduttivo programmabile”, è rimasto online per poche ore e, ovviamente ha suscitato scalpori e controversie tra gli appasionati di tecnologia. Per fortuna qualcuno ha provveduto a salvarlo! Andiamo a capire cosa è successo nel mondo della tecnologia…
Cos’è e a cosa serve un computer quantistico
Un processore quantistico è un computer che ha una potenza di calcolo incredibilmente superiore rispetto a quella di un computer o supercomputer normali. Come è noto, i computer classici utilizzano come unità di misura il bit, che si può definire come un’unità minima di informazione. Il bit, di per sé, è un’entità binaria. Questo significa che può avere i valori uno e zero, che corrispondono rispettivamente al passaggio o meno di corrente. Semplice, no?
Il computer quantistico, però, non si ferma a questo semplice valore binario. Invece di utilizzare i bit, il processore quantistico utilizza i qubit.
Cosa sono i qubit?
I qubit, a differenza dei bit, sono particelle subatomiche come fotoni o elettroni, che riscono ad immaganizzinare molte pià informazioni dei bit. Questo significa che ogni singolo elettrone o fotone trasporta un’informazione molto più ampia di quella legata al solo passaggio di corrente o meno. Quindi la grande informazione che trasporta il qubit amplifica di gran lunga la potenza di calcolo.
Ma torniamo al computer quantistico… a cosa serve realmente? Può essere (e sarà) estremamente utile in diversi settori come:
- scienza dei materiali;
- industria farmaceutica;
- fisica delle particelle.
In questi diversi ambiti, avere la possibilità di utilizzare un processore quantistico equivale a dire che si possono prevedere avanzamenti tecnologici di vastissima portata. Si tratterebbe di sviluppi nel settore che sarebbero anche difficili da prevedere a priori.
Sycamore: il computer quantistico di Google
Si chiama Sycamore il computer quantistico a 54 qubit, che è stato creato da Google. L’enorme motore di ricerca dispone anche di un altro sistema, a 72 qubit, che però per il momento è troppo difficile da controllare, quindi non viene utilizzato. È troppo difficile nella misura in cui i sistemi quantistici sono così delicati, che sono suscettibili anche a interferenze esterne (termiche o elettromagnetiche), impercettibili per l’uomo.
L’operazione risolta di Sycamore, per adesso, ha valore puramente accademico in quanto non ci sono ancora gli strumenti per impiegare questo computer. Ma questa invenzione significa per Google aver raggiunto la supremazia quantistica.
Dalla supremazia quantistica al vantaggio quantistico
Ora che abbiamo capito in che modo Google ha raggiunto la supremazia quantistica, facciamo un passo avanti. La vera rivoluzione avverrà quando si passera dalla supremazia quantistica al vantaggio quantistico. In termini semplici significa passare dalla teoria alla pratica.
Il vantaggio quantistico rappresenta l’effettiva progettazione di algoritmi, da far svolgere ai futuri computer quantistici. È un po’ come se avessimo costruito una macchina velocissima, ma ancora non abbiamo pensato alle strade su cui può andare, dove può andare e come può rifornirsi.
Il futuro ci attende!
Ovviamene è ancora molto presto per immaginare scenari futuri, ma gli studiosi stanno lavorando per creare delle basi operative per i futuri computer quantistici. Per esempio, uno dei primi passi da compiere sarà quello di migliorare l’hardware, in modo da gestire con precisione i sistemi a 100 o più qubit, e poi sviluppare algoritmi che ci permettano di arrivare all’atteso vantaggio quantistico.
