Cosa è e cosa può fare un computer quantistico

IBM ha presentato Osprey, il suo computer quantistico più potente, capace di cimentarsi con problemi finora irrisolvibili. Dotato di 433 qubit, si distanzia dai suoi predecessori

Cosa è e cosa può fare un computer quantistico

Con il processore quantistico a 433 qubit Osprey IBM ha superato sé stessa. A novembre del 2021 il colosso americano è andato per la prima volta al di sopra della soglia dei 100 qubit, arrivando a quota 127 con Eagle, processore presentato al Quantum Summit, evento a cui guardano tutti gli attori che si contendono la supremazia quantistica, ossia la capacità di svolgere un calcolo su un computer quantistico in tempi molto più brevi rispetto a quelli che sarebbero necessari a un supercomputer tradizionale.

Il comparto fa passi importanti e decisi, basti considerare che nel 2019 Google ha annunciato Sycamore, un computer quantistico da 53 qubit. E la corsa all’innovazione è ben lungi dall’essere esausta.

Cosa è un computer quantistico

Come suggerisce il nome, un simile computer sfrutta le proprietà della meccanica quantistica e, diversamente da un computer tradizionale i cui bit possono assumere soltanto valore zero oppure soltanto valore uno, sono dotati di bit capaci di assumere qualsiasi combinazione di 0 e 1 nello stesso tempo. Ovviamente la questione è più complessa di così, anche perché la fisica quantistica non può essere ripercorsa in una manciata di minuti e perché la sovrapposizione e l’entanglement quantistico sono argomenti che implicano un livello di astrazione che si addice a un’appropriata letteratura scientifica.

I computer quantistici, proprio in virtù delle doti della fisica quantistica, sono dotati di velocità di calcolo capaci di risolvere in pochi minuti operazioni che i computer tradizionali impiegherebbero secoli a completare. Questa dimostrazione di potenza viene chiamata supremazia quantistica ed è la parte di spettacolarizzazione dei computer basati su qubit, il cui potenziale va ben oltre.

Cosa si può fare con un computer quantistico

Gli esempi più ricorrenti sono letterari: si possono scoprire nuovi farmaci o prevedere le condizioni metereologiche con maggiore precisione. Questi sono però esempi che rendono spendibile e spiegabile il concetto di computer quantistico che, di certo, non ha attirato investimenti miliardari per dirci quando occorre prendere l’ombrello. La realtà è molto meno leggibile, perché la potenza di calcolo di un computer quantistico spinge le Intelligenze artificiali a livelli che oggi ancora non possiamo conoscere ma è un’informazione da relativizzare, perché un conto è compiere pochi attimi calcoli complicatissimi, tutt’altra cosa è riuscire a scaricare a terra tutta la potenza dei qubit e, oggi, siamo ben lungi dal farlo.

Il decadimento dei qubit e altri problemi

In linea teorica un computer quantistico può decifrare un codice crittografico, riuscendo persino a mettere in crisi la sicurezza informatica così come è concepita oggi. Per farlo però ci vorrebbero milioni (forse centinaia di milioni) di qubit e questo rappresenta un problema perché, mentre poche migliaia di qubit sarebbero impiegati per svolgere i calcoli necessari, gli altri si dovrebbero fare carico di compensare la decoerenza, ossia il principio secondo il quale lo stato quantico decade prima che i qubit completino il lavoro che stanno facendo.

Inoltre, i materiali necessari a costruire i circuiti dei computer quantistici lavorano a temperature estremamente basse e questo spiega in parte le difficoltà che impediscono l’avanzare dell’intero comparto.

Siamo davanti a una tecnologia di difficile decifratura per quanto riguarda i suoi impieghi

pratici, capace di aprire porte ancora inimmaginabili. Ma il gran rumore che i computer quantistici fanno, guadagnandosi spazio sui media, è per lo più una mera dimostrazione di forza senza molto altro attorno.

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