Il computer quantistico di Google. La “supremazia” si fa più vicina

In 3 minuti esegue un calcolo che avrebbe richiesto 10.000 anni

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Anni fa il computer quantistico era solo un’idea teorizzata. Negli scorsi anni, il mondo dell’informatica quantistica ha visto embrionali tentativi e diverse applicazioni (dalla finanza alla metereologia). Molte aziende infatti sono attratte dalla possibilità di un enorme velocità di calcolo e di elaborazione, capace di surclassare i computer tradizionali: un progetto che potrebbe rivoluzionare l’informatica così come la conosciamo. La prima è stata IBM, che ha presentato “IBM Q System One”, il primo computer quantistico, utilizzato in ambito finanziario metereologico e anche crittografico.

Tra i tanti che hanno proposto un nuovo progetto, il colosso di Mountain View è riuscito a portarlo a termine, costruendo l’innovativo “Sycamore“, costituito da 54 qubit (“quantum bit”), il quale si dice essere capace di compiere in soli 3 minuti un’operazione che un computer normale avrebbe completato in 10.000 anni.

La Sperimentazione

Tra i laboratori della California e i centri di ricerca in Germania nasce il progetto di Google. Infatti, hanno contribuito alla ricerca la “Nasa”, il “California Institute of  Technology”, l’Università di Aachen e il Centro Ricerche Jülich. Il 23 ottobre la rivista scientifica “Nature” ha pubblicato i dati della sperimentazione. Tommaso Calarco, ricercatore del Centro Jülich e un fervente sostenitore dell’informatica quantistica, afferma:

È un risultato di scienza fondamentale, fatto con un capolavoro di ingegneria tecnologica

All’interno del video si può notare il processo di costruzione e funzionamento di Sycamore, spiegato dal team di ricercatori che hanno partecipato al progetto.

 

 




 

Come funziona un computer quantistico?

La differenza sostanziale tra un quantum computer ed uno normale sta nel qubit, l’unità di informazione alla base del processore. Sycamore è costituito da ben 54 qubit, ma in che modo il processo di calcolo si velocizza? Mentre il bit analizza le informazioni  sotto forma di 1 o di 0, il qubit è capace di considerare entrambi i dati allo stesso tempo, offrendo più soluzioni in minor tempo. Aumentando il numero di qubit, la velocità di processo e di calcolo aumenta in modo esponenziale.

Sicuramente, dall’esterno lo si potrebbe etichettare come un computer molto veloce e basta, ma dal punto di vista microscopico le differenze saltano all’occhio. Un computer quantistico si basa sulle proprietà delle particelle in costante movimento, perciò in momenti diversi possono assumere connotazioni fisiche differenti.

Per analizzare tali spostamenti in laboratorio è stato necessario portare la temperatura vicino allo zero assoluto, vale a dire -273,15°C. Per la costruzione dei conduttori invece hanno utilizzato l’alluminio e l’indio, un metallo molto raro.

 

L’era della supremazia quantistica

Nel momento storico in cui ci troviamo siamo costantemente sommersi di dati, in qualsiasi ambito ci si ritrovi a dover lavorare: nella progettazione di oggetti, nel campo farmacologico, nella meterologia, nella crittografia. La velocità di calcolo è fondamentale per poter conoscere il mondo. L’obbiettivo è far coincidere sempre più il dato ottenuto con la realtà.

In un futuro “non troppo prossimo” si potranno sostituire i computer normali coi quelli quantistici, perché non più capaci di stare al passo, raggiungendo così la cosiddetta “supremazia”.

 

 

Jacopo Senni

 

 

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