Nel centro di ricerca Forschungszentrum Jülich, in Germania, nasce il primo computer quantistico d’Europa con più di 5.000 qubit.
Nasce in Germania un super computer quantistico
La notizia arriva direttamente dalla Germania, dove il centro di ricerca di Forschungszentrum Jülich annuncia un importante passo in avanti della tecnologia. Il centro ha infatti dichiarato di aver sviluppato un nuovo computer quantistico. Questo, il primo in Europa con più di 5.000 qubit, è stato assemblato grazie ai componenti della società canadese D-Wave. Il supercomputer, con potenza di calcolo computazionale estremamente avanzato, sarà distribuito alle aziende che ne faranno richiesta.
Il calcolatore è stato progettato per gestire problemi di ottimizzazione e campionamento utilizzando il metodo della ricottura quantistica. Si tratta di una caratteristica che fornisce stabilità e possibilità di calcolo superiore al più canonico gate quantistico.
L’apporto dei computer quantistici è estremamente importante nella società contemporanea. Questi sono infatti in grado di rivoluzionare il processo di ricerca e sviluppo di farmaci e di garantire una maggiore sicurezza informatica (si pensi alla digitalizzazione finanziaria e bancaria). In un quadro più ampio, queste macchine, possono ottimizzare diversi campi: dalle previsioni metereologiche all’utilizzo in campo aerospaziale.
Al fine di commercializzare il calcolo quantistico il prima possibile, il centro ha istituito la Jülich User Infrastructure for Quantum Computing (JUNIQ). Questa fornirà un facile accesso ai sistemi di calcolo quantistico per diversi gruppi di utenti e ricercatori da tutt’Europa. Inoltre anche le aziende avranno anche accesso al centro, in modo da realizzare corsi di formazione in merito ai computer quantistici.
L’informatica quantistica e il problema della correzione degli “errori quantistici”
Nel 1994, il matematico Peter Shor, dimostrò che i computer quantistici potevano risolvere determinati problemi molto più velocemente, anche esponenzialmente, delle macchine classiche. La domanda è: possiamo costruire un computer quantistico? Gli scettici sostenerono che gli stati quantistici, estremamente instabili, avrebbero portato il calcolatore a commettere errori. Un anno dopo, Peter Shor rispose affermando:
“Il classico schema di correzione tende a correggere gli errori misurando i singoli bit. Questo approccio non funziona per i bit quantistici (qubit). Questo perché qualsiasi misurazione corromperebbe lo stato quantistico e quindi interferirebbe con il calcolo quantistico”.
Un’intuizione che oggi potrebbe apparire banale, ma che segnò l’inizio di un’era cruciale per l’intero settore: quella della correzione degli errori quantistici. Negli anni, la maggior parte dei fisici, è arrivata a valutare l’algoritmo di Shor come l’unico modo per costruire pratici computer quantistici. Senza questo approccio, non ci sarebbe modo di aumentare le prestazioni di un computer quantistico e di conseguenza la sua potenza di calcolo.
All’inizio di ottobre 2021, un gruppo di ricerca guidato dal fisico dell’Università del Maryland, Chris Monroe, ha dimostrato con successo l’applicazione di ciò che Shor aveva descritto. Un piccolo passo per un computer, un grande passo per l’umanità.
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