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Intorduzione

A chiusura dell’articolo sulla realizzazione di un nuovo prototipo di proceserrore quantistici (Realizzato un prototipo di processore quantistico a base di luce laser) avevamo accennato dell’enorme risultato ottenuto da Google sulla sperimentazione dei computer quantistici e i risultati ottentuti. La lotta per la supremazia quantistica è ormai inizaita, Google e IBM se la contendono. Vediamo nel dettaglio.

L’annuncio di Google

Un team di esperti Google ha dichiarato che il loro sistema quantistico ha eseguito in soli 200 secondi un potente calcolo che un supercomputer avrebbe completato in 10.000 anni. In uno studio pubblicato su Nature, il team internazionale ha progettato il processore quantistico Sicomoro, composto da 54 qubit interconnessi in uno schema reticolare. Se verificato e sfruttato, il dispositivo Google potrebbe rendere persino i supercomputer più potenti al mondo come dei telefoni a conchiglia dei primi anni 2000.

Come funzionano i computer quantistici

I computer normali, anche i più veloci, funzionano in modo binario: eseguono attività utilizzando piccoli frammenti di dati noti come bit che sono sempre o solo 1 o 0. Ma frammenti di dati su un computer quantistico, noti come qubit, possono essere contemporaneamente 1 e 0. Questa proprietà, nota come sovrapposizione, significa che un computer quantistico, composto da diversi qubit, può effettuare contemporaneamente un numero enorme di potenziali risultati.

Il computer sfrutta alcuni degli aspetti più sbalorditivi della meccanica quantistica, incluso un fenomeno noto come “entanglement“, in cui due membri di una coppia di bit possono esistere in un singolo stato, anche se molto distanti. L’aggiunta di qubit extra porta quindi a un aumento esponenziale della potenza di elaborazione.

Le dichiarazioni

Il CEO di Google Sundar Pichai ha accolto il risultato come un cambiamento radicale nell’informatica. “Per quelli di noi che lavorano nel campo della scienza e della tecnologia, è il momento che stavamo aspettando: la pietra miliare più significativa fino ad oggi nella ricerca per rendere la computazione quantistica una realtà“, ha scritto in un post sul blog.

John Martinis, di Google AI e autore dello studio, ha detto ai giornalisti che i suoi colleghi erano “entusiasti di poter iniziare a parlare” della loro scoperta. “La fisica aveva ragione … I fisici pensavano che avrebbe funzionato, avevano fiducia nella meccanica quantistica … e le aziende tecnologiche ora vedranno che questa tecnologia è molto più vicina di quanto pensassero“.

Il collega Sergio Boixo ha descritto la scoperta come “strabiliante“. La ricerca della supremazia quantistica è comunque tutt’altro che conclusa. Gli stessi autori riconoscono la necessità di un hardware migliore e di tecniche di monitoraggio più sofisticate per sfruttare veramente la potenza quantistica.

Ambito di applicazione

Alcune applicazioni immediate del calcolo quantistico potrebbero essere impiegate nel software di crittografia e nell’intelligenza artificiale, ma i suoi calcoli potrebbero portare a pannelli solari più efficienti, alla progettazione di farmaci e persino a transazioni finanziarie più intelligenti e migliori.

Le critiche di IBM

L’annuncio di mercoledì non è stato senza polemiche. Dopo che il mese scorso è apparsa online una bozza del documento di Google Lab, il produttore di chip IBM, che gestisce il proprio programma di calcolo quantistico, ha affermato che i vantaggi delle imprese del computer Sicomoro sono stati esagerati.

Gli scienziati IBM, infatti, hanno affermato che, verosimilmente, la durata sarebbe stata di due anni e mezzo utilizzando i processori tradizionali più sofisticati. “Poiché il significato originale del terminesupremazia quantistica era quello descrivere il punto in cui i computer quantistici possono fare cose che i computer classici non possono fare, questa soglia non è stata raggiunta“, hanno scritto sul loro blog.