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Computer quantistici: IBM delinea la roadmap

Entro la fine del 2021 il rilascio del software open source Qiskit. Si avvicina l’era del quantum computing

Il futuro prossimo sarà dei computer quantistici: parola di IBM, che ha delineato la roadmap del quantum computing. Comincerà col rilascio del software open source Qiskit entro la fine del 2021 un piano di sviluppo che, secondo le previsioni, entro cinque anni porterà alla conquista di una buona fetta del mercato.

La sfida sarà quella di rendere sempre più accessibile questo nuovo ambiente, per consentire alle aziende e agli sviluppatori la sperimentazione del rilascio delle applicazioni.

IBM e i computer quantistici

Bob Sutor, vicepresidente di IBM per lo sviluppo dell’ecosistema quantistico, non ha dubbi sul futuro dell’informatica: “Nessuno sta ancora utilizzando il calcolo quantistico a livello commerciale”, ha affermato. “Occorreranno circa cinque anni. Inizialmente saranno i leader del settore a passare a questa nuova tecnologia, cominciando a sperimentarla”.

Nel frattempo anche altre grandi aziende di settore, come Google e Microsoft, stanno sviluppando ambiziosi programmi di calcolo quantistico. E non solo. Una serie di startup stanno investendo nel quantum computing somme rilevanti: citiamo solo Zapata, che ha impegnato 38 milioni di dollari, e IQM con 46 milioni.

Il progetto di IBM

Lo studio del qantum computing da parte di IBM ha avuto un’accelerazione a partire dal 2016 con il lancio di un network che ha permesso ad alcune aziende un primo utilizzo di computer quantistici tramite cloud. Sutor ha affermato che a oggi il network conta oltre 135 società.

La previsione è quella di raggiungere computer quantistici da 100 qubit entro la fine del 2021, da 400 qubit prima della fine dell’anno prossimo e da oltre 1.000 qubit entro il 2023. E per il computer quantistico da 1.000 qubit c’è già un’ipotesi di nome: IBM Quantum Condor.

“Ora abbiamo la piena fiducia dell’ambiente scientifico e di quello ingegneristico”, ha detto Sutor. Che ha poi spiegato: “Quando parliamo di informatica quantistica, la prima cosa da considerare è che non si tratta di un’alternativa ai computer classici. Anzi: i computer quantistici hanno bisogno di sistemi classici per funzionare”.

IBM computer quantistici roadmap
Quantum computing: la roadmap di IBM

Computer quantistici: potenzialità e ambiti di utilizzo

Il dirigente di IBM ha specificato che i computer quantistici saranno particolarmente utili soprattutto in alcuni settori: le scienze naturali, la chimica e l’intelligenza artificiale. In questi ambiti, il software open source Qiskit (già disponibile entro la fine dell’anno) sarà in grado di accelerare sino a 100 volte alcune operazioni di calcolo.

E proprio per sfruttare al massimo le potenzialità di Qiskit, IBM sta ampliando il pool di sviluppatori impegnati nel progetto. Per comprendere l’attrazione che il quantum computing suscita nei giovani studiosi è sufficiente un dato: l’azienda di Armonk ha organizzato un corso online gratuito per il quale erano previsti 200 partecipanti, e che invece ha attirato 4.000 sviluppatori. “Queste sono persone che stanno imparando il calcolo quantistico nello stesso momento in cui stanno imparando a programmare”, ha gongolato Sutor. “Ed è estremamente importante, perché gli sviluppatori sono coloro che creeranno il software per tutti noi”.

Come funziona un computer quantistico

Ma cosa sono e come funzionano i computer quantistici? Partiamo col dire che l’unità di misura del computer classico è il bit. Un bit equivale alla quantità minima di informazione, ed è una cifra binaria che può assumere valore 0 o 1. Nei computer quantistici si parla invece di quantum bit, o qubit. Semplificando al massimo, possiamo dire che un qubit è in grado di assumere il valore di 0, di 1 ma anche 0 e 1 contemporaneamente, a indicare due probabili stati del sistema. È una proprietà della meccanica quantistica, la stessa che presiede al paradosso del gatto di Schrödinger. Ciò che è importante sapere è che, grazie a questa proprietà, si potranno effettuare calcoli in parallelo, riducendo i tempi di elaborazione di operazioni complesse da diversi anni a pochi minuti.

Il sistema quantistico è per sua natura fortemente instabile, sensibile alle variazioni della temperatura e alle onde elettromagnetiche Ricordiamo che per il funzionamento della tecnologia quantistica è necessaria una temperatura vicina allo zero assoluto (circa -273° C). IBM sta sviluppando una serie di protocolli proprio per aumentare la stabilità dell’ambiente.

E intanto lo sviluppo del quantum computing cresce in modo esponenziale.

 

computer quantistici

Da 7 qubit a 1.121

Nel 2001 IBM ha lanciato il primo elaboratore quantistico a 7 qubit, e nel 2016 è stata la volta dell’elaboratore IBM Quantum Experience, il primo computer quantistico in modalità cloud (ossia a disposizione di chiunque, tramite Internet). Il processore appena rilasciato dall’azienda, IBM Quantum Hummingbird, è a 65 qubit, e conta più di 25 computer nel cloud a disposizione degli utenti.

Il prossimo anno toccherà a IBM Quantum Eagle, a 127 qubit, mentre nel 2023 è previsto l’arrivo di Quantum Condor, processore a 1.121 qubit: con Quantum Condor si ipotizzano applicazioni in vari settori, dalle reti neurali alla realizzazione di modelli economici, dallo studio di farmaci personalizzati alle simulazioni di reazioni chimiche complesse fino a tante altre possibilità.

Da quei 7 qubit di vent’anni fa sembra passato davvero tanto tempo.

Claudio Bagnasco

Claudio Bagnasco è nato a Genova nel 1975 e dal 2013 vive a Tortolì. Ha scritto e pubblicato diversi libri, è co-fondatore e co-curatore del blog letterario Squadernauti. Prepara e corre maratone con grande passione e incrollabile lentezza. Ha raccolto parte delle sue scritture nel sito personale claudiobagnasco.com

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