In Vendita il Primo Computer Quantistico al Mondo

Ricordo ancora quando comperai il mio primo computer, un Commodore 64 che per mettersi in moto ci volevano i tempi delle calende greche e i programmi li dovevi digitare lettera per lettera e quanto completavi un interminabile serie di codici cirillici ti appariva la fatidica frase che diceva grosso modo così …….rassegnati devi ripetere tutto perché altrimenti non vado avanti!

Bei tempi quelli, non avevi il problema di dover ricevere mille accidenti perché la gente non condivide quello che scrivo e quando tutto andava per il peggio avevi sempre a portata di mano il fatidico martello che puntato in direzione di quel coso in plastica e silicio ti ponevi la classica domanda…..glie la do o non glie la do !!!

Toba60

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Cos’è un computer quantistico?

Un computer quantistico sfrutta alcuni dei fenomeni quasi mistici della meccanica quantistica per compiere enormi balzi in avanti nella potenza di elaborazione. Le macchine quantistiche promettono di superare anche i più capaci supercomputer di oggi e di domani.

Tuttavia, non eliminerà i computer convenzionali. L’uso di una macchina classica sarà ancora la soluzione più semplice ed economica per affrontare la maggior parte dei problemi. Tuttavia, i computer quantistici promettono di fornire progressi entusiasmanti in vari campi, dalla scienza dei materiali alla ricerca farmaceutica. Le aziende li stanno già sperimentando per sviluppare cose come batterie più leggere e potenti per le auto elettriche e per contribuire alla creazione di nuovi farmaci.

Il segreto della potenza di un computer quantistico sta nella sua capacità di generare e manipolare bit quantistici, o qubit;

Che cos’è un qubit?

I computer di oggi utilizzano i bit, un flusso di impulsi elettrici o ottici che rappresentano 1s o 0s. Tutto, dai tweet alle e-mail, dalle canzoni di iTunes ai video di YouTube, è costituito essenzialmente da lunghe stringhe di queste cifre binarie.

I computer quantistici, invece, utilizzano i qubit, che sono tipicamente particelle subatomiche come elettroni o fotoni. Generare e gestire i qubit è una sfida scientifica e ingegneristica. Alcune aziende, come IBM, Google e Rigetti Computing, utilizzano circuiti superconduttori raffreddati a temperature inferiori a quelle dello spazio profondo. Altre, come IonQ, intrappolano singoli atomi in campi elettromagnetici su un chip di silicio in camere ad altissimo vuoto. In entrambi i casi, l’obiettivo è isolare i qubit in uno stato quantistico controllato.

I qubit hanno alcune strane proprietà quantistiche che fanno sì che un gruppo connesso di essi possa fornire una potenza di elaborazione molto maggiore rispetto allo stesso numero di bit binari. Una di queste proprietà è nota come superposizione e un’altra è chiamata entanglement;

Che cos’è la sovrapposizione?

I qubit possono rappresentare numerose combinazioni possibili di 1 e 0 allo stesso tempo. Questa capacità di trovarsi contemporaneamente in più stati è chiamata superposizione. Per mettere i qubit in superposizione, i ricercatori li manipolano usando laser di precisione o fasci di microonde.

Grazie a questo fenomeno controintuitivo, un computer quantistico con diversi qubit in sovrapposizione può analizzare un gran numero di risultati potenziali simultaneamente. Il risultato finale di un calcolo emerge solo quando i qubit vengono misurati, il che fa immediatamente “collassare” il loro stato quantistico a 1 o 0;

Che cos’è l’entanglement?

I ricercatori possono generare coppie di qubit che sono “entangled”, cioè i due membri di una coppia esistono in un unico stato quantistico. La modifica dello stato di uno dei qubit cambierà istantaneamente lo stato dell’altro in modo prevedibile. Questo avviene anche se i due qubit sono separati da distanze molto elevate.

Nessuno sa bene come e perché funzioni l’entanglement. Ha lasciato perplesso persino Einstein, che lo descrisse come “azione spettrale a distanza”. Ma è la chiave della potenza dei computer quantistici. In un computer convenzionale, raddoppiando il numero di bit si raddoppia la potenza di elaborazione. Ma grazie all’entanglement, l’aggiunta di qubit supplementari a una macchina quantistica produce un aumento esponenziale della sua capacità di elaborazione dei numeri.

I computer quantistici sfruttano i qubit aggrovigliati in una sorta di catena quantistica per fare la loro magia. La capacità delle macchine di accelerare i calcoli utilizzando algoritmi quantistici appositamente progettati è il motivo per cui si parla tanto del loro potenziale.

Questa è la buona notizia. La cattiva notizia è che le macchine quantistiche sono molto più soggette a errori rispetto ai computer classici a causa della decoerenza;

Che cos’è la decoerenza?

L’interazione dei qubit con il loro ambiente in modi che causano il decadimento e la scomparsa del loro comportamento quantistico è chiamata decoerenza. Il loro stato quantistico è estremamente fragile. La minima vibrazione o variazione di temperatura – disturbi noti come “rumore” in gergo quantistico – può farli uscire dalla sovrapposizione prima che il loro compito sia stato svolto correttamente. Ecco perché i ricercatori fanno del loro meglio per proteggere i qubit dal mondo esterno in frigoriferi e camere a vuoto super raffreddate.

Ma nonostante gli sforzi, il rumore provoca ancora molti errori nei calcoli. Algoritmi quantistici intelligenti possono compensare alcuni di questi errori, e anche l’aggiunta di altri qubit aiuta. Tuttavia, è probabile che siano necessarie migliaia di qubit standard per creare un singolo qubit altamente affidabile, noto come qubit “logico”. Questo comporta una notevole perdita di capacità computazionale per un computer quantistico.

E qui sta il problema: finora i ricercatori non sono stati in grado di generare più di 128 qubit standard (si veda il nostro contatore di qubit qui). Quindi siamo ancora lontani dall’avere computer quantistici che siano ampiamente utili.

Questo non ha intaccato le speranze dei pionieri di essere i primi a dimostrare la “supremazia quantistica”.

Che cos’è la supremazia quantistica?

È il punto in cui un computer quantistico può completare un calcolo matematico che è dimostrabilmente al di là della portata anche del più potente supercomputer.

Non è ancora chiaro esattamente quanti qubit saranno necessari per raggiungere questo obiettivo, perché i ricercatori continuano a trovare nuovi algoritmi per aumentare le prestazioni delle macchine classiche e l’hardware dei supercomputer continua a migliorare. Ma i ricercatori e le aziende stanno lavorando sodo per rivendicare il titolo, eseguendo test contro alcuni dei più potenti supercomputer del mondo.

Nel mondo della ricerca si discute molto su quanto sia significativo il raggiungimento di questa pietra miliare. Piuttosto che aspettare che venga dichiarata la supremazia, le aziende stanno già iniziando a sperimentare con i computer quantistici prodotti da aziende come IBM, Rigetti e D-Wave, un’azienda canadese. Anche aziende cinesi come Alibaba stanno offrendo accesso a macchine quantistiche. Alcune aziende stanno acquistando computer quantistici, mentre altre ne stanno usando di nuovi. resi disponibili attraverso servizi di cloud computing.

Dove è probabile che un computer quantistico sia più utile in primo luogo?

Una delle applicazioni più promettenti dei computer quantistici è quella di simulare il comportamento della materia fino al livello molecolare. Produttori di automobili come Volkswagen e Daimler stanno usando i computer quantistici per simulare la composizione chimica delle batterie dei veicoli elettrici e trovare nuovi modi per migliorarne le prestazioni. E le aziende farmaceutiche li sfruttano per analizzare e confrontare i composti che potrebbero portare alla creazione di nuovi farmaci.

Le macchine sono ottime anche per i problemi di ottimizzazione, perché sono in grado di analizzare un gran numero di potenziali soluzioni in modo estremamente rapido. Airbus, ad esempio, le sta utilizzando per calcolare i percorsi di salita e discesa degli aerei più efficienti dal punto di vista dei consumi. Volkswagen ha presentato un servizio che calcola i percorsi ottimali per gli autobus e i taxi nelle città per ridurre al minimo la congestione. Alcuni ricercatori pensano anche che le macchine potrebbero essere utilizzate per accelerare l’intelligenza artificiale.

Potrebbero essere necessari alcuni anni prima che i computer quantistici raggiungano il loro pieno potenziale. Le università e le imprese che vi lavorano devono far fronte a una carenza di ricercatori qualificati nel settore. e la mancanza di fornitori di alcuni componenti chiave. Ma se queste nuove macchine di calcolo esotiche saranno all’altezza delle loro promesse, potrebbero trasformare interi settori e dare il via all’innovazione globale.

In vendita il primo computer quantistico al mondo

Immaginate questo: un computer che non si affida ai bit binari dell’informatica tradizionale, ma sfrutta la straordinaria potenza dei bit quantistici, o qubit, per risolvere problemi complessi a velocità inimmaginabili. Non è più un sogno lontano: l’informatica quantistica è arrivata e il primo computer quantistico al mondo è ora in vendita. Per chi è sempre stato affascinato dalla rapida evoluzione della tecnologia, questo è un salto epocale nel futuro.

Un viaggio personale

Dal mio primo incontro con un goffo computer desktop agli eleganti smartphone che sono diventati estensioni della nostra vita, sono stato testimone dei sorprendenti progressi della tecnologia. Ogni progresso ha portato nuove possibilità e ha cambiato il nostro modo di vivere e lavorare.

Il salto quantico

L’informatica quantistica, tuttavia, rappresenta un salto di diversa portata. Non si tratta solo di miglioramenti incrementali, ma di riscrivere le regole del calcolo.

La promessa del calcolo quantistico

Per capire il significato del primo computer quantistico al mondo, analizziamo gli aspetti che rendono l’informatica quantistica così promettente.

Qubit e bit

I computer tradizionali utilizzano i bit – 0 o 1 – per elaborare le informazioni. I computer quantistici utilizzano i qubit, che possono esistere in più stati contemporaneamente. Questo permette loro di eseguire calcoli complessi in modo esponenzialmente più veloce.

Risolvere problemi complessi

I computer quantistici hanno il potenziale per rivoluzionare campi come la crittografia, la scoperta di farmaci e la modellazione climatica. Problemi che i computer classici impiegherebbero secoli a risolvere potrebbero essere risolti in pochi minuti.

Computer quantistici in vendita

Il fatto che i computer quantistici siano ora disponibili per l’acquisto segna un momento cruciale nel mondo della tecnologia.

Accessibile ai ricercatori

Ricercatori e scienziati possono accedere alla potenza di calcolo quantistico senza dover costruire le proprie macchine quantistiche, democratizzando l’accesso a questa tecnologia all’avanguardia.

Accelerare l’innovazione

I settori, dalla finanza alla sanità, sono desiderosi di sfruttare la potenza dell’informatica quantistica per promuovere l’innovazione e ottenere un vantaggio competitivo.

Ricordo di aver letto dei primi computer quantistici in fase di sviluppo e di essere stato entusiasta e allo stesso tempo mistificato dalle possibilità. Era come sbirciare in una nuova dimensione dell’informatica.

Superare le sfide

Sebbene l’informatica quantistica sia promettente, non è priva di sfide.

Qubit fragili

I Qubit sono delicati e facilmente influenzabili da fattori esterni e richiedono un controllo preciso e temperature estremamente basse per funzionare.

Algoritmi quantistici

Lo sviluppo di algoritmi quantistici in grado di sfruttare appieno la potenza dei computer quantistici è ancora in corso.

Un cambiamento di paradigma

L’informatica quantistica rappresenta un cambiamento di paradigma, proprio come la transizione dalla meccanica classica alla meccanica quantistica in fisica.

Nuove frontiere

Apre la porta all’esplorazione di nuove frontiere della scienza, permettendoci di affrontare problemi che prima erano insormontabili.

Considerazioni etiche

Come ogni tecnologia potente, l’informatica quantistica solleva questioni etiche sui suoi potenziali usi e conseguenze.

La strada da percorrere

In conclusione, la disponibilità in vendita del primo computer quantistico al mondo segna un momento di trasformazione nella tecnologia. Ci ricorda che l’ingegno umano non conosce limiti quando si tratta di spingersi oltre i confini del possibile.

Nell’intraprendere questo viaggio nell’informatica quantistica, dobbiamo procedere con cautela, assicurandoci che questo straordinario strumento venga utilizzato per il miglioramento dell’umanità. Il futuro è luminoso e l’informatica quantistica promette di illuminare nuovi percorsi di conoscenza e innovazione.

Abbracciamo l’era dell’informatica quantistica con curiosità, responsabilità e un senso di meraviglia per le possibilità illimitate che offre.

Martin Giles & Jim Stone

Fonte: technologyreview.com & jimstonefreelance.com

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