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L’informatica cambia, sono arrivati i computer quantistici.

I computer quantistici saranno in commercio fra 3 o 5 anni. L’annuncio è arrivato dall’IBM che è una delle aziende maggiormente impegnate nella ricerca sui computer quantistici ed impegnata in questa nuova tecnologia dal 1996. Ultimamente anche Google ha annunciato di aver creato un algoritmo che ha aggiunto la supremazia quantistica e di averne ricavato il primo caso pratico. Ma in cosa differiscono i computer quantistici da quelli tradizionali? Un computer quantistico può svolgere in pochi secondi quello che un computer classico svolgerebbe in 10000 anni. Per il momento i computer tradizionali non sono sostituibili da quelli quantistici in quanto i primi restano ancora più economici e efficienti. I computer quantistici però poi con il tempo prenderanno il sopravvento su quelli tradizionali. È dagli anni ’80 che gli scienziati lavorano nello sviluppo del computer quantistico (o computer quantico), un super elaboratore che sfrutta le leggi della fisica e della meccanica quantistica per superare le barriere dei supercomputer di oggi e aprire nuovi orizzonti per l’intelligenza artificiale.

Ma cosa è l’informatica quantistica? E’ un’area di studi basata sull’idea che l’elaborazione e la memorizzazione di informazioni e lo scambio informativo dipendano dalle proprietà della fisica quantistica. E’ quindi un insieme di tecniche di calcolo e del loro studio che utilizzano i quanti per memorizzare ed elaborare informazioni. I computer quantistici non si basano sui bit (unità di informazione dell’informazione classica) ma sui qbit (unità di informazione quantistica ovvero particella e atomo). I qbit si differenziano dai bit perché contengono un elemento di casualità. “Qbit Its unit of information, the qubit, can be both 1 and 0 at the same time. Times, Sunday Times (2018)“. Il vantaggio nel trattare i qubit come entità astratte risiede nella libertà di costruire una teoria generale della computazione quantistica che non dipende dagli specifici sistemi utilizzati per la sua realizzazione.

Così come il bit classico ammette due stati, cioè lo stato 0 e 1 così accade anche per il qbit ma può assumere anche valori sovrapposti. Quindi il qbit non avrà mai uno “stato valoriale” ben definito, ma avrà valori sovrapposti e indeterminabili e quindi potrà assumere contemporaneamente il valore di 0 e di 1. La proprietà che definisce un computer quantistico è quindi la possibilità di trasformare gli stati di memoria classici in stati di memoria quantistici, e viceversa.

Nel 2015 ricercatori Australiani hanno affermato che i computer quantistici del futuro potranno essere costruiti ancora con il silicio: il materiale è stato infatti utilizzato per realizzare la prima porta logica basata su qubit. Recentemente nella pubblicazione di due paper del team Google Quantum di Moutain View vengono annunciati passi in avanti nella comprensione delle potenzialità dei computer quantistici nell’ambito dell’intelligenza artificiale.

Siamo dunque all’inizio di una nuova era informatica, e lavorando nel settore da anni vi assicuro che questo cambierà a breve la vita di tutti noi.

Dott.ssa Roberta Contratto