Il computer quantistico utilizza alcune delle proprietà più strane e controintuitive della meccanica quantistica per ottenere una maggiore potenza di calcolo rispetto ai computer tradizionali (e ai supercomputer). Come tutti sappiamo, la più piccola unità di informazione in un processore tradizionale è un bit, che è un’entità binaria che può adottare un valore zero e un valore a seconda che la corrente passi o meno. Per quanto riguarda i processori quantistici, usano qubit, solitamente particelle subatomiche, come fotoni o elettroni, che possono immagazzinare più informazioni.

computer quantistico

Einstein disse che se la meccanica quantistica è corretta, l’universo è folle. Ebbene, Einstein aveva ragione. L’universo è folle.

Infatti, le leggi della meccanica quantistica presuppongono che ogni particella debba obbedire al cosiddetto principio di sovrapposizione, che può superare il dualismo on / off e veicolare più informazioni: le particelle quantistiche possono rappresentare più stati contemporaneamente. In breve, i qubit consentono di parallelizzare i calcoli, ovvero di eseguire molte operazioni contemporaneamente.

In quale punto dello sviluppo ci troviamo?

Questi mesi rappresentano una tappa fondamentale nella storia dello sviluppo del computer quantistico. Pochi giorni prima della fuga di notizie di Google, IBM ha annunciato che nell’ottobre del prossimo anno avrebbe consentito a ingegneri, fisici e scienziati informatici di accedere da remoto al computer quantistico a 53 qubit, il computer più potente mai realizzato dall’azienda. Il più grande disponibile per uso esterno.

 

Invece, Google ha Sycamore, un computer a 54 qubit e un altro sistema a 72 qubit, che attualmente si stanno rivelando difficili da controllare. Tutto questo perché i sistemi quantistici sono estremamente sofisticati e sono particolarmente suscettibili alle interferenze esterne che sono persino impercettibili.

Si può pensare ai qubit come ai componenti di un’orchestra chiamata a suonare la nona sinfonia di Beethoven. Però ciascun musicista deve riuscire a farlo con guantoni da boxe alle mani e casco sulla testa. E in una stanza tenuta a novanta gradi di temperatura.

Il computer quantico sostituirà il computer tradizionale?

Per la maggior parte delle operazioni di routine, i computer tradizionali, saranno comunque la scelta più efficiente ed economica: utilizzare un computer quantistico per riprodurre video o sconfiggere un nemico in un videogioco è come sparare a una formica con un carro armato. In campi come la scienza dei materiali, la farmaceutica o la fisica delle particelle, la situazione è diversa: in questi casi, i processori quantistici possono davvero cambiare completamente le regole del gioco e raggiungere così progressi tecnologici di vasta portata.

Vantaggio quantistico vs supremazia quantistica: la differenza

Cosa vuol dire supremazia quantistica?

Vuol dire riuscire a risolvere, con un computer quantistico, un calcolo che un computer tradizionale non riuscirebbe a risolvere, quantomeno in un tempo ragionevole

Sycamore è stato in grado di dimostrare che una sequenza di numeri casuali è effettivamente casuale in circa tre minuti e venti secondi. Summit è il supercomputer tradizionale più potente al mondo e impiega circa 10.000 anni.

 

 

Il prossimo passo sarà il passaggio dalla supremazia quantistica al vantaggio quantistico, vale a dire che la progettazione effettiva degli algoritmi verrà eseguita dai futuri computer quantistici.

La richiesta folle di ibm

IBM ha annunciato che lancerà il primo computer quantistico con più di mille bit nel 2023, chiamato IBM Quantum Condor, che rappresenta una “pietra miliare” nello sviluppo dei computer quantistici.

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Tuttavia, il problema è che è difficile mantenere la stabilità del sistema quantistico perché il più piccolo disturbo dall’esterno tende a interferire e quindi a compromettere il funzionamento del dispositivo. A tal fine, i ricercatori IBM hanno sviluppato protocolli per ridurre questo errore e controllare i sistemi multi-qubit. Esistono già alcuni modelli di business, ma sono ancora piccoli per eseguire calcoli complessi.

Come si svilupperà questo progetto

L’anno prossimo, il numero di società multinazionali Ibm Quantum Eagle supererà i 127 qubit, raggiungendo la soglia di 100 qubit e si prevede che i processori da 1.121 qubit arrivino nel 2023.

 

Questi dispositivi possono cambiare il mondo. L’ipotesi ha una vasta gamma di applicazioni, dalla realizzazione di modelli economici alle reti neurali, dalla ricerca di farmaci personalizzati alle previsioni meteorologiche, alla simulazione di reazioni chimiche complesse e molte altre possibilità.

 

Dopo il 2023, IBM sta effettuando ulteriori ricerche perché sta progettando un super frigorifero (o criostato) a elio liquido alto 3 metri e profondo quasi 2 metri, che può mantenere un computer quantistico a 1 milione di qubit, ma ancora non sappiamo quando inizierà questo progetto.

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