L’era del Computer quantistico è già iniziata, vi spiego a cosa serve e perché è importante

Atteso da decenni, il computer quantistico non è mai stato così reale: lo dimostrata l'esperimento senza precedenti coordinato da Google e condotto fra Germania e Stati Uniti

L’era del Computer quantistico è già iniziata, vi spiego a cosa serve e perché è importante

Provate ad immaginare una macchina che in soli duecento secondi riesca a risolvere un’operazione che con gli attuali supercomputer saremmo in grado di determinare in ben 10mila anni. Fantascienza? Anche per gli scienziati informatici più avanti negli esperimenti e negli studi una cosa del genere risultava praticamente (quasi) impossibile. Almeno fino a ieri. Perché quanto pubblicato sull’ultimo numero della rivista Nature cambia radicalmente ogni convinzione ed apre le porte a un futuro ancora tutto da scrivere.

Negli anni 80’ i primi studi

Con un esperimento che non ha precedenti e che è stato condotto tra Germania e Stati Uniti sotto il coordinamento di Google inizia - molto prima del previsto - l’era del computer quantistico. Di che si tratta? Il gruppo di scienziati ed informatici guidato dal fisico John Martinis (ricercatore sull’Intelligenza Artificiale di Google) in collaborazione con la University of California di Santa Barbara, lavorava da anni (i primi studi su un computer quantistico risalgono ai primi anni Ottanta) ad una nuova tecnologia basata sul mondo degli atomi e sul comportamento ‘bizzarro’ di minuscole particelle per aumentare la capacità di calcolo. Con il processore Sycamore di Google, adesso ci sono riusciti.

La “supremazia quantistica”

Un passo avanti decisivo - quello raccontato sulle pagine della rivista Nature - verso quella che la stessa Google ha definito la “supremazia quantistica”, cioè la capacità di una nuova macchina (o forse sarebbe meglio dire di un super supercomputer) di svolgere un compito, un’operazione, di risolvere un problema che con un computer tradizionale richiederebbe un tempo lunghissimo, che potrebbe andare anche oltre “l’età conosciuta dell’universo”.

In 3 minuti test da 10mila anni

Sycamore ha impiegato poco più di tre minuti a risolvere l’operazione contro igloo stimati 10mila anni che sarebbero occorsi al più potente computer oggi in funzione sul pianeta Terra. Un risultato che è stato paragonato dai media americani al primo volo (della durata di 12 secondi) dei fratelli Wright su Kitty Hawk. Si tratta per ora di un solo test, ma la strada intrapresa da Google e dagli scienziati californiani è destinata a segnare il futuro del mondo digitale. Sarà infatti in grado di fornire un potere di calcolo esponenzialmente maggiore rispetto alle macchine che usiamo oggi e i computer quantistici potrebbero un giorno non troppo lontano trasformare il modo in cui comunichiamo idee, nascondiamo i dati e ci avviciniamo alla comprensione dell’universo.

Eseguito un programma con 53 qubit

“Questo è il segnale che stavamo aspettando, ci sono voluti 13 anni per arrivarci, ma è il passo più significativo nella ricerca dell'informatica quantistica”, ha scritto sul suo blog Sundar Pichai, l’amministratore delegato del gigante della Silicon Valley. “Questa fenomenale accelerazione rispetto a tutti gli algoritmi classici noti è un esperimento di supremazia quantistica senza precedenti”, viene spiegato su Nature. Sycomore è riuscito ad eseguire un programma con 53 qubit, l’elemento base del calcolo quantistico. A differenza dei bit di computer convenzionali che possono trovarsi solo in due stati, 0 o 1, i qubit possono trovarsi contemporaneamente in più stati.

Consente calcoli multipli contemporaneamente

Questa sovrapposizione di stati, fondamento della fisica quantistica, crea un “parallelismo” che consente calcoli multipli contemporaneamente. E potenzialmente, per arrivare a algoritmi senza precedenti nel mondo classico, in grado di risolvere i problemi più complessi. “È dagli anni Ottanta che stiamo provando a costruire un potente computer quantistico per risolvere alcuni grandi problemi”, ha spiegato John Martinis, ricercatore di intelligenza artificiale di Google, in una conferenza stampa organizzata da Nature “dimostrando che il computer quantistico ha questo potere, dimostriamo che la fisica aveva ragione. E le grandi aziende vedranno ora che questa tecnologia è più vicina di quanto pensassero”.