Quantum Computing – come funziona e perchè Google ci è arrivato prima

Google ha annunciato di aver dimostrato la supremazia dei computer quantistici.

La dichiarazione appare in un paper pubblicato dalla NASA e successivamente rimosso, non si capisce se per motivi di sicurezza nazionale o per apportare modifiche.

Secondo quanto riportato dal Financial Times – che è riuscito ad ottenere una copia del documento prima della sua sparizione – il computer quantistico di Google è stato in grado di risolvere un calcolo – dimostrando la casualità dei numeri prodotti da un generatore di numeri casuali – in 3 minuti e 20 secondi, attività che avrebbe richiesto circa 10.000 anni al supercomputer tradizionale più veloce del mondo, Summit della IBM. Ciò significa effettivamente che il calcolo non avrebbe potuto essere eseguito da un computer tradizionale, rendendo Google il primo a dimostrare la supremazia quantistica.

Il risultato è stato ottenuto dal supercomputer a 53-qubit Sycamore, e per quanto sia un risultato straordinario è ancora lontano dal dimostrare che un computer quantico sia diretto alle nostre scrivanie.

Come funziona un computer quantistico

Un computer tradizionale rende tutto in catene di 1 e 0, e ogni calcolo è basato su queste informazioni di base. La necessaria conseguenza è che un bit è o 1 oppure 0 in ogni momento, senza possibili sovrapposizioni.

I computer quantistici stravolgono questo assunto di base. I qubit dei supercomputer quantici possono essere 0, 1 o entrambi contemporaneamente, uno stato chiamato sovrapposizione.

La sovrapposizione libera l’informatica dai vincoli binari. Un computer quantistico lavora con particelle che possono essere in sovrapposizione, e determina il loro valore considerando come i qubit sono intrecciati tra loro. Infatti ogni singolo qubit viene descritto in base al suo intreccio con gli altri, e l’intreccio considera il valore del qubit, la sua posizione, le sue correlazioni con tutti gli altri qubit. Il numero di variabili tra qubit esplode rapidamente, tanto che un computer a 72 qubit non è – ancora – controllabile, e la stessa Google è dovuta tornare sui suoi passi e usarne uno a 53 qubit.

Perchè Google si interessa ai computer quantistici

Google e IBM sono i due più importanti player interessati allo sviluppo di un computer quantistico, ma non sono certo i soli.

Il motivo del loro interesse risiede nel cambio di paradigma che un computer quantistico potrebbe portare al nostro mondo dominato da computer tradizionali: per fare un esempio, un codice a 64-bit che richiederebbe un anno di calcoli a un computer tradizionale per essere infranto verrebbe sbloccato da un computer quantistico in 7,3 millisecondi.

Un codice a 256-bit, lo standard attualmente usato per la codifica di informazioni di sicurezza militare, viene ritenuto ancora sicuro dalla violazione da parte di un computer quantico, ma la NSA sta finanziando le ricerche della NASA e di Google allo specifico scopo di violare queste protezioni.

Questo articolo era del 23 settembre.

Ora (23 ottobre) IBM ha messo in dubbio le dichiarazioni di Google, e l’argomento ha ripreso interesse. La polemica tra big della tecnologia è più interessante dell’avanzamento scientifico per i media. Ovviamente.