Google ha fornito la prima prova chiara di un computer quantistico che supera quello classico
I computer quantistici archiviano ed elaborano i dati in modo completamente diverso da quelli a cui siamo abituati. In teoria, potrebbero affrontare classi di problemi che anche il più potente supercomputer classico immaginabile impiegherebbe millenni a risolvere: la violazione dei codici crittografici odierni o la simulazione del comportamento preciso delle molecole per aiutare a scoprire nuovi farmaci e materiali.
I computer quantistici funzionano da diversi anni, ma è solo a determinate condizioni che superano quelli classici e ad ottobre 2019, Google ha fornito la prima dimostrazione di questo tipo di “supremazia quantistica”. Un computer con 53 qubit, l’unità di base del calcolo quantistico, ha eseguito un calcolo in poco più di tre minuti che, secondo i calcoli di Google, avrebbe richiesto al supercomputer più grande del mondo 10.000 anni, ovvero 1,5 miliardi di volte di più. IBM ha contestato l’affermazione di Google, dicendo che l’accelerazione sarebbe al massimo mille volte superiore; anche così, è stata una pietra miliare e ogni qubit aggiuntivo renderà il computer due volte più veloce.
Tuttavia, la demo di Google era strettamente una prova di concetto, l’equivalente di fare somme casuali su una calcolatrice e mostrare che le risposte sono giuste. L’obiettivo ora è costruire macchine con abbastanza qubit per risolvere problemi utili. Questa è una sfida formidabile: più qubit hai, più difficile sarà mantenere il loro delicato stato quantistico. Gli ingegneri di Google ritengono che l’approccio che stanno utilizzando possa portarli a una velocità compresa tra 100 e 1.000 qubit, il che potrebbe essere sufficiente per fare qualcosa di utile, ma nessuno è sicuro di cosa.
E oltre? Le macchine in grado di decifrare la crittografia odierna richiederanno milioni di qubit; probabilmente ci vorranno decenni per arrivarci. Ma uno che può modellare le molecole dovrebbe essere più facile da costruire.
Parliamo sempre del mondo occidentale, ma anche in Cina, India, Giappone, Pakistan, gli studi sui computer quantistici sono in fase avanzata. Gli scienziati dell’Università Cinese di Scienza e Tecnologia hanno presentato Zuchongzhi: è il computer quantistico più potente del mondo
La notizia ha suscitato parecchio scalpore: con i suoi 66 qubit, Zuchongzhi, sarebbe più potente di Sycamore, il supercomputer quantistico da 53 qubit.
Il supercomputer quantistico Zuchongzhi avrebbe usato 56 dei suoi 66 qubit per risolvere in 72 minuti un’operazione da 100 a 1000 volte più complessa di quella portata a termine da Sycamore. Alla guida del team che ha progettato questo sistema, tra l’altro, c’è il fisico quantistico Pan Jianwei, già responsabile dello sviluppo di Jiuzhang, un computer quantistico cinese basato su fotoni (mentre Sycamore e Zuchongzhi sfruttano i superconduttori).
L’India nella corsa all’utilizzo della tecnologia quantistica, sta investendo 1 miliardo di dollari, in vari programmi, per migliorare le proprie capacità nell’informazione quantistica e nella meteorologia, nelle applicazioni e nei materiali quantistici e nelle comunicazioni quantistiche. L’India, prevede che l’adozione da parte delle imprese della tecnologia quantistica cresca da meno dell’1% nel 2022 al 35-45% entro il 2030. Anche il numero di startup nel paese con applicazioni quantistiche commerciali è destinato a salire da 14 a 15 oggi a 400 a 500 nel prossimo decennio.