Il computer quantistico: uno sguardo nel futuro di Google
Oltre i limiti del tempo e dello spazio
Dopo decenni di attesa, il computer quantistico è realtà. La rivista scientifica Nature ha ufficialmente annunciato il successo di un’esperimento che vede coinvolti Google e alcune prestigiose università tedesche e statunitensi.
La ricerca, coordinata dalla squadra del fisico John Martinis, prevedeva la realizzazione di un complesso quesito matematico da sottoporre al macchinario, il quale è riuscito a risolverlo in poco più di 3 minuti.
Un compito che altrimenti, secondo gli scienziati, avrebbe richiesto circa 10.000 anni di lavoro ad un supercomputer tradizionale.
Come funziona un computer quantistico?
L’interno di un computer quantistico è completamente diverso da quello dei normali dispositivi a cui siamo solitamente abituati. Nel caso di Sycamore, questo è il nome del quantum computer di Google, le componenti interne sono realizzate in alluminio e in indio, un metallo raro ma molto malleabile.
Inoltre, rispetto ai classici computer, le cui unità di informazione (bit) indicano un valore alla volta (1 oppure 0), Sycamore è dotato di un processore con 53 qubit. Queste unità base dei computer quantistici assumono diversi valori contemporaneamente, permettendo alla macchina di esplorare simultaneamente uno spazio che comprende varie possibili soluzioni a un problema.
Gli elettroni, veri portagonisti del macchinario, hanno quindi il compito di codificare i qubit a seconda del loro “momento magnetico” o “stato quantico“. Se due elettroni si trovano in stati quantici opposti si attraggono, mentre se sono nello stesso stato si respingono. Oltre a questo è importante osservare come gli elettroni, se abbastanza vicini fra loro, siano in grado di scambiarsi lo stato quantico senza alterare la posizione.
Nonostante le innovazioni fantascientifiche, il calore resta il peggior nemico di questo avveniristico calcolatore. Per consentire che il computer quantistico funzioni correttamente, appunto, è necessario raffreddarlo costantemente, mantenendolo a temperature bassissime vicine allo zero assoluto (corrispondente a -273,15 °C).
Polemiche e scenari futuri
Vista la crescente quantità di dati prodotta dal periodo storico attuale, presto serviranno calcolatori sempre più potenti per poterla gestire ed archiviare. Inoltre, i computer quantistici si riveleranno di fondamentale importanza in tutte quelle occasioni in cui sarà necessario eseguire un numero elevatissimo di operazioni al secondo.
In particolare, nelle simulazioni, questi apparecchi saranno determinanti per ottenere il risultato più realistico possibile. Il successo di Sycamore rappresenta quindi un passo in avanti importantissimo per il futuro sviluppo informatico mondiale.
Non sono tuttavia mancate le polemiche riguardo l’esperimento. Come riportato dalla stessa rivista Nature, secondo IBM la performance eseguita da Google non sarebbe in fondo così straordinaria. La Big Blue, infatti, ha affermato che una simulazione dello stesso calcolo potrebbe essere risolta con molta più precisione in 2,5 giorni da Summit, il supercomputer aziendale grande come un campo di basket.
In ogni caso, l’informatica è ben lungi dall’essere arrivata al suo traguardo e la sfida per la supremazia quantistica è ancora aperta.
