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Con un articolo pubblicato sulla famosa rivista NatureGoogle ha sostenuto di aver finalmente raggiunto la cosiddetta supremazia quantistica, ovvero la capacità, attraverso un computer quantistico, di eseguire determinati calcoli ed operazioni in maniera molto più veloce di un computer tradizionale. L’impressionante risultato è stato però contestato da IBM, anch’essa impegnata nel campo del calcolo quantistico.

Cos’è il quantum computing?

Se già la parola ‘computer quantistico’ vi ha lasciato spiazzati, non preoccupatevi: ne abbiamo parlato qui, trattando il lavoro svolto da IBM in questi anni, con incluse anche le basi di questa importante e affascinante branca dell’informatica. In breve, però, stiamo parlando di computer dove, invece dei tradizionali bit, abbiamo i cosiddetti qubit (quantum bit). Il valore di questi ultimi non è definito nettamente come 0 o 1, ma è piuttosto una sovrapposizione di questi due stati. Questa contemporaneità permette di effettuare in parallelo calcoli che su un computer tradizionale dovrebbero essere svolti sostanzialmente uno alla volta, con un drastico risparmio di tempo e di risorse.

IBM Q computer quantistico
IBM Q, computer quantistico di IBM

Di contro, i qubit sono ancora instabili e difficile da gestire: se i nostri computer ragionano infatti ormai in termini di gigabyte, i computer quantistici attuali riescono a gestire al più qualche decina di qubit, e solo a patto di mantenere temperature criogeniche.

Ciononostante, le grandi aziende tecnologiche stanno investendo molto in questo settore, utile in campi come la metereologia, la crittografia e la chimica e la biochimica molecolari. E i progressi si vedono, sfociati nell’annuncio di ieri di Google.

La supremazia quantistica di Google

L’articolo, i cui primi riferimenti erano cominciati ad apparire online circa un mese fa, descrive come il processore quantistico di Google Sycamore, a 54 qubit, è stato in grado di effettuare, in soli 200 secondi, un calcolo che avrebbe richiesto, secondo Google, 10’000 anni ad essere svolto su un computer tradizionale. L’operazione, nello specifico, richiedeva la generazione di numeri casuali, un tipo di calcolo in realtà abbastanza complesso per una macchina non quantistica (dove tendenzialmente i numeri generati sono pseudo-casuali).

Raffaele Mauro, managing director di Endeavor Italia e autore del libro “Quantum Computing. Tecnologia, applicazioni, investimenti“, ha commentato così l’annuncio: “ È ancora presto per valutare precisamente la portata del risultato, pochi giorni fa un’altra grande azienda tecnologica ha pubblicato uno studio che potrebbe parzialmente ridimensionarla, così come è presto per vedere applicazioni dirette. Tuttavia il fatto che la ricerca abbia superato la peer review dimostra che i passi avanti nella computazione quantistica sono concreti, che c’è grande attenzione sul settore e che verosimilmente verranno incrementati ricerca e investimenti a riguardo”

Continua: “Le prossime sfide riguardano gli aspetti sia hardware che software, con l’obiettivo di superare i limiti attuali relativi alla scalabilità e alla propagazione degli errori. Gli spazi di applicazione che sono stati fino ad ora teorizzati sono diversi, si va dalle simulazioni nella chimica, che possono portare al disegno di nuovi farmaci e nuovi materiali, fino alla crittografia e forse l’intelligenza artificiale. C’è comunque molta strada da fare. Difficilmente nel breve termine potremo avere questi dispositivi con una diffusione di massa, tuttavia potranno potenzialmente essere accessibili in senso allargato tramite i sistemi cosiddetti ‘cloud’ che consentono di attingere a risorse computazionali in remoto”

La risposta di IBM

A mettere in dubbio il raggiungimento della supremazia quantistica da parte di Google è invece IBM, un’altra azienda molto attiva nella ricerca riguardante il calcolo quantistico. Secondo quest’ultima infatti, l’affermazione secondo cui questo tipo di calcolo richiederebbe 10’000 anni per essere svolto su un computer tradizionale è falsa, e il tempo corretto sarebbe più vicino a due giorni e mezzo. Insomma, comunque diversi ordini di grandezza in più rispetto ai 200 secondi impiegati da Google, ma comunque un ridimensionamento importante.

IBM sostiene che la chiave dell’errore sia nel fatto che Google non avrebbe tenuto conto dell’enorme quantità di memoria a disposizione di un’ipotetico supercomputer tradizionale impiegato per compiere quest’operazione. Google ha risposto alle accuse, respingendole, e anzi dicendosi pronta ad accettare proposte di calcolo ritenute da IBM ‘più realistiche’.

A prescindere, l’esperimento di Google è comunque stato in grado di dimostrare la possibilità di impiegare un computer quantistico per portare a termine un’operazione relativamente complessa, senza problemi di instabilità. Supremazia quantistica o meno, quindi, una cosa è certa: la ricerca riguardante il calcolo quantistico sta dando i suoi risultati, e molto presto altri settori potrebbero beneficiarne enormemente, con conseguenze ancora difficili da immaginare.


Giovanni Natalini

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Ingegnere Elettronico prestato a tempo indeterminato alla comunicazione. Mi entusiasmo facilmente e mi interessa un po' di tutto: scienza, tecnologia, ma anche fumetti, podcast, meme, Youtube e videogiochi.