Il sistema MAGI 3, tratto da Neon Genesis Evangelion.
Ebbene si: i computer quantistici hanno ufficialmente un vantaggio computazionale rispetto a quelli tradizionali. Lo dimostra un gruppo di ricercatori della Technical University of Munich guidato da Robert Konig. La pubblicazione, rilasciata su Science, è stata il primo passo verso un nuovo orizzonte tecnologico. Ma cosa sono i computer quantistici? E in cosa consisteva l’esperimento?
Il mondo quantistico.
Bisogna innanzitutto spendere qualche parola sui computer quantistici e sul loro funzionamento. Tutto nasce da una problematica che riguarda le dimensioni. Gli attuali transistor (dispositivi elettronici che permettono di controllare la corrente di un circuito, ndr) hanno raggiunto dimensioni intorno ai 14 nano metri, ovvero cinquecento volte più piccoli di un globulo rosso. Nel continuare a diventare più piccoli arriveranno inevitabilmente a lavorare nel dominio quantistico. Questo comporta l’entrare in un campo con regole diverse da quelle della fisica tradizionale, introducendone alcune che per normali computer non hanno senso. Per adattarsi, i ricercatori hanno iniziato a sfruttare il mondo quantistico per creare un nuovo tipo di tecnologia.
Per poter sfruttare le proprietà dello stato quantistico si portano i chip a temperature estremamente basse grazie ad un refrigeratore a diluizione. Si parla di temperature vicine lo zero assoluto, che permettono di mantenere la materia il meno vivace possibile. Mentre un normale chip gestisce i dati come sequenze di 1 e 0 (acceso e spento) , quelli quantici fanno qualcosa di più: attribuire una probabilità alla manifestazione di un evento. Un po’ come fare roteare una moneta su un tavolo, dove non potete affermare che sia testa o croce finché non la fermate. Ciò rende queste macchine largamente superiori a quelle tradizionali in campi come la ricerca nei database e il calcolo di problemi complessi.
Il computer quantistico di IBM Q.
L’esperimento di Konig.
Nello studio delle effettive capacità di questi dispositivi, il team di Konig ha realizzato un sistema formato da diversi circuiti in parallelo. La prova consisteva nel risolvere un problema algebrico in un numero fisso di operazioni. Mentre il circuito sperimentale è riuscito a portare a termine il compito, il computer tradizionale ha trovato impossibile l’approccio al problema. Questo team sta gettando le basi per applicazioni sperimentali potenzialmente realizzabili nel prossimo futuro. L’utilizzo di algoritmi quantistici più semplici permette di progettare macchine semplici ma pratiche, a differenza di altri che necessitano di computer quantistici su larga scala.
Il futuro è alle porte!
L’uso di un computer quantistico cambierà drasticamente molti campi scientifici. Le sue potenzialità non si fermano solo ad una memoria e ad una velocità di calcolo molto potenti ma a molto di più. Campi scientifici difficilmente accessibili, come studio e simulazione del DNA, o l’intera struttura della sicurezza informatica spalancherebbero i loro portoni a nuove e decisive possibilità. E forse, dopo aver elaborato i calcoli imposti da qualcuno in pochi secondi, non si esclude neanche la possibilità che abbia il tempo e le capacità di analizzare i propri stati interni, diventato a tutti gli effetti una coscienza.
Giovanni B. Della Posta.
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