Il computer quantistico di Google conquista la supremazia quantistica?

Sembrano essere arrivate delle novità nell’ambito dell’informatica quantistica e il protagonista sembra essere Google insieme al suo computer quantistico. La notizia è trapelata qualche giorno fa, ma è stata rapidamente ritirata, senza smentite o conferme attuali.

Il paper in questione aveva come titolo Quantum supremacy using a programmable superconducting processor , ossia Supremazia quantistica usando un processore super conduttivo programmabile. Per fortuna è stato salvato ed è consultabile qui per gli addetti ai lavori o per i più curiosi.

La notizia riguarda Sycamore, il computer quantistico di Google, che si dice abbia raggiunto la supremazia quantistica.

Se così fosse, questo computer sarebbe in grado di svolgere in pochi minuti operazioni che i supercomputer attuali svolgerebbero in decine di migliaia di anni. Sycamore potrebbe aver battuto l’Usain Bolt dei calcolatori, il Summit della Nasa.

Un vero e proprio balzo nel futuro.

Ma cosa è un computer quantistico?

Ma chiariamoci le idee. L’informatica quantistica è l’applicazione di concetti della meccanica quantistica alla scienza dei calcolatori. Se in informatica classica parliamo per bit, ossia un’entità binaria, inconfutabile, che può assumere i valori zero e uno, nell’informatica quantistica questo concetto viene scardinato.

Non si decidono più questi stati dal passaggio di corrente, ma da un flusso di elettroni. Le informazioni trasmesse tramite fotoni sono rappresentate in qubit.

Ma proprio perché indissolubilmente legati alle particelle subatomiche, rispettano in principio di sovrapposizione. Se per gli elettroni abbiamo un’ambiguità nella loro posizione, lo stesso accade per i qubit.

Questa entità è quindi in grado di permettere moltissime operazioni contemporaneamente, parallelizzando i calcoli.

Da domani utilizzeremo il computer quantistico o tecnologie affini?

La domanda che quindi sorgerebbe spontanea è: utilizzeremo queste tecnologie nell’immediato futuro? No, o almeno non come state pensando.

I processori classici sono certamente mille volte più efficaci ed economici di questa scelta. Basti pensare che nonostante le nostre innumerevoli applicazioni aperte, nell’uso quotidiano, noi sfruttiamo solo una piccola parte delle risorse hardware che abbiamo.

Sarebbe inutile utilizzare uno strumento tanto potente per l’uso utente. Non credo vogliate davvero “sparare una mosca con un cannone”.

Gli ambiti di applicazione sono però innumerevoli e variano dalla scienza dei materiali, la fisica delle particelle, ma anche in bioinformatica (ad esempio nella mappatura del genoma umano).

Situazione attuale

Perché quindi stiamo parlando di questa tecnologia? E perché proprio in questo momento. Prima ancora del paper di casa Google, IBM ha annunciato che sarà possibile per gli informatici di tutto il mondo accedere ad un computer quantistico a 53 bit. Ultima conquista di grandi sforzi, tra cui la simulazione di un computer quantistico a 56 qubit in un processore tradizionale di 4.5 terabyte.

Per quanto riguarda Google invece, oltre a Sycamore, computer a 54 qubit, sarebbero in possesso di un sistema a 72 qubit. Però questi numeri stratosferici non sono ancora gestibili con le tecnologie attuali, soprattutto per la gestione delle interferenze esterne (termiche ed elettromagnetiche).

Questa scoperta è per ora quindi solo a livello teorico, ma il prossimo passo verso l’effettivo vantaggio quantistico sarà quello di migliorare ed implementare degli algoritmi per queste infrastrutture. Iniziando davvero a costruire le strade per questa tecnologia che viaggia alla velocità della luce.

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