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Obiettivo supremazia quantica

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Secondo gli esperti di settore il calcolo quantico costituirà una nuova rivoluzione digitale che influenzerà le nostre vite, l’economia e la società così come fatto dai primi computer in passato. Questa tecnologia aiuterà infatti le persone a risolvere problemi ad oggi irrisolvibili (o comunque che richiederebbero miliardi di anni di elaborazione), nonché ad invidiare nuove soluzioni in diversi campi di comune interesse riguardanti ad esempio l’energia pulita, il riscaldamento globale, l’individuazione oggetti nello spazio, la sanità, materiali intelligenti e molto altro ancora.

Ma come risulterebbe possibile ciò? Grazie ad un computer che sfrutta le leggi della fisica e della meccanica quantistica per l’elaborazione dei dati e che utilizza come unità fondamentale il qubit (invece che i bit utilizzati nei tradizionali computer). Questi ultimi a differenza dei bit classici possono assumere contemporaneamente le proprietà 0 ed 1. Tale condizione assume un significato incredibile se si pensa alla progressione matematica: 2 qubit possono avere 4 stati contemporaneamente, 4 qubit 16 stati e così via. Grazie dunque alla possibilità di sovrapporre stati quantistici, si ampliano incredibilmente le possibilità di codifica delle informazioni e quindi il potenziale complessivo della macchina.

I potenziali benefici di questa tecnologia appaiono dunque evidenti, ma bisogna comunque considerare i limiti della stessa. Infatti, i processori quantici devono operare a temperature estremamente basse (in millikelvin) e richiedono di essere schermati dall’ambiente visto che ogni interferenza andrebbe a compromettere lo stato dei qubit, generando errori nelle computazioni. Per questo in alcuni dei moderni processori quantistici sono inserite combinazioni di qubit che possono aiutarsi a vicenda nella compensazione degli errori.

Tra le prime realtà ad investire pesantemente in questa tecnologia vi è stata IBM, che è stata poi seguita dagli altri giganti del settore come Microsoft, Intel e Google. Ad oggi i risultati migliori sono quelli raggiunti da Google, che lo scorso marzo all’annuale meeting dell’American Physical Society in Los Angeles ha presentato un nuovo processore quantico da 72 qubit: Bristlecone. La stessa società ha dichiarato come lo scopo di questo sistema fosse quello di verificare la scalabilità e i tassi di errore di sistema della tecnologia dei qubit, oltre che sperimentare applicazioni in simulazione quantistica, ottimizzazione e machine learning.

Il punto di forza del processo presentato dalla società americana riguarda il fatto che con Bristlecone è riuscita ad aumentare esponenzialmente le capacità di calcolo del chip, preservando al contempo le caratteristiche (in termini di errore) del precedente processore a 9 qubit.

Per la “lotta” alla riduzione dei tassi di errore di sistema Microsoft si è mossa in una direzione diversa, ovvero quella dei qubit “topologici”, caratterizzati da una bassa suscettibilità ai cambiamenti ambientali, minor costo ed elevata accuratezza. Con questi qubit la società di Redmond mira a ridurre significativamente qualsiasi interferenza a livello sub-atomico che potrebbe influire sulla macchina. Per ottener ciò, i stessi qubit saranno corretti da altri qubit.

Fonti

https://ai.googleblog.com/2018/03/a-preview-of-bristlecone-googles-new.html

https://www.tecnoandroid.it/2018/11/04/microsoft-il-nuovo-super-computer-quantico-pronto-in-5-anni-secondo-la-societa-426179

https://www.ai4business.it/intelligenza-artificiale/computer-quantistico/

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