Google afferma di aver costruito il primo computer quantistico in grado di eseguire calcoli oltre la capacità dei supercomputer più potenti di oggi, un momento storico che è stato molto atteso dai ricercatori.
Un articolo dei ricercatori di Google visto dall’FT, che è stato pubblicato brevemente all’inizio di questa settimana su un sito web della Nasa prima di essere rimosso, affermava che il loro processore era in grado di eseguire un calcolo in tre minuti e 20 secondi che avrebbero richiesto il computer classico più avanzato di oggi, noto come Summit, circa 10.000 anni.
I ricercatori hanno affermato che ciò significava che la “supremazia quantistica“, quando i computer quantistici eseguivano calcoli che erano stati precedentemente impossibili, era stata raggiunta.
“Questo drammatico aumento di velocità rispetto a tutti gli algoritmi classici noti fornisce una realizzazione sperimentale della supremazia quantistica su un compito computazionale e preannuncia l’avvento di un paradigma informatico molto atteso”, hanno scritto gli autori.
“A nostra conoscenza, questo esperimento segna il primo calcolo che può essere eseguito solo su un processore quantico.”
Il sistema può eseguire un solo calcolo altamente tecnico, secondo i ricercatori, e l’uso di macchine quantistiche per risolvere problemi pratici è ancora lontano.
Ma i ricercatori di Google lo hanno definito “una pietra miliare verso il calcolo quantistico su larga scala”. Hanno anche predetto che la potenza delle macchine quantistiche si espanderebbe a un “doppio tasso esponenziale”, rispetto al tasso esponenziale della Legge di Moore, che ha guidato i progressi nei chip di silicio nella prima era dell’informatica.
Come Google potrebbe fare il prossimo salto nel calcolo quantistico
Sebbene esistano prototipi dei cosiddetti computer quantistici, sviluppati da aziende che vanno da IBM a start-up come Rigetti Computing, possono svolgere le stesse attività che i computer classici possono fare, anche se più rapidamente.
I computer quantistici, se possono essere costruiti su larga scala, sfrutteranno proprietà che si estendono oltre i limiti della fisica classica per offrire guadagni esponenziali nella potenza di calcolo. Un rapporto del novembre 2018 del Boston Consulting Group affermava che avrebbero potuto “cambiare il gioco in campi come la crittografia e la chimica (e quindi scienza dei materiali, agricoltura e prodotti farmaceutici) per non parlare dell’intelligenza artificiale e dell’apprendimento automatico. . . logistica, produzione, finanza ed energia ”.
A differenza degli elementi binari di base dei computer classici, o bit, che rappresentano zero o uno, bit quantici o qubit, possono rappresentare entrambi contemporaneamente. Mettendo insieme qubit, il numero di stati che potrebbero rappresentare aumenta esponenzialmente, rendendo possibile calcolare milioni di possibilità all’istante.
Alcuni ricercatori hanno messo in guardia contro l’overhyping della supremazia quantistica, sostenendo che non suggerisce che le macchine quantistiche supereranno rapidamente i computer tradizionali e porteranno una rivoluzione nell’informatica.
Guidato da John Martinis, un fisico sperimentale dell’Università della California, Santa Barbara, Google ha predetto per la prima volta che avrebbe raggiunto la supremazia quantistica entro la fine del 2017. Ma il sistema che ha costruito, collegando 72 qubit si è rivelato troppo difficile da controllare.
Alla fine ha rinnovato il sistema per creare un design a 53 qubit dal nome in codice Sycamore. Al sistema è stato assegnato il compito di dimostrare che un generatore di numeri casuali era veramente casuale. Sebbene quel lavoro abbia poca applicazione pratica, i ricercatori di Google hanno affermato che “altri usi iniziali per questa capacità computazionale” includevano l’apprendimento automatico, la scienza dei materiali e la chimica.
“È una pietra miliare significativa, e la prima volta che qualcuno ha dimostrato che i computer quantistici potrebbero superare di gran lunga i computer classici“, ha affermato Steve Brierley, fondatore della start-up di software quantistico Riverlane, che ha lavorato sul campo per 20 anni ed è un consulente in tecnologie quantistiche presso il governo del Regno Unito. “È un risultato straordinario.”
