Sycamore, il computer quantistico di Google, esegue calcoli complessi in pochi secondi

I ricercatori che lavorano sul computer quantistico di Google, Sycamore, hanno dichiarato che l’ultima versione è in grado di eseguire calcoli complessi in pochi secondi, che richiederebbero ai supercomputer più veloci circa 47 anni. I risultati sono stati pubblicati su un server di ricerca scientifica, ma non sono stati sottoposti a revisione paritaria.

Google si dedica da anni alla ricerca nel campo dei computer quantistici e nel 2019 ha raggiunto un traguardo importante con il lancio del computer quantistico Sycamore, alimentato da 53 qubit. Un qubit è l’unità più piccola di dati in un computer quantistico e, a differenza dei bit in un computer binario, può essere sia 0 che 1 contemporaneamente, consentendo di eseguire calcoli complessi a velocità sorprendenti.

Nel corso degli anni, i ricercatori impegnati nella costruzione di computer quantistici hanno cercato di superare i supercomputer contemporanei. Questo traguardo è stato raggiunto in diverse occasioni e, man mano che i computer quantistici aumentano il numero di qubit, hanno iniziato a superare i supercomputer in diversi casi.

Quattro anni fa, il Sycamore a 53 qubit era solo un secondo più veloce del supercomputer più veloce di oggi, Frontier. Secondo le stime dei ricercatori, Frontier avrebbe impiegato circa 6,18 secondi per completare il calcolo sul computer quantistico. Da allora, i ricercatori hanno aggiunto 17 qubit al Sycamore e ora si prevede che Frontier impiegherebbe 47 anni per completare un calcolo di tale portata.

Il team ha utilizzato un benchmark noto come campionamento casuale dei circuiti per estrarre dati da processi quantistici generati casualmente. Questo approccio aiuta a ridurre l’interferenza del rumore durante il calcolo.

Gli esperti hanno dichiarato al The Telegraph che i computer quantistici hanno ormai superato significativamente i supercomputer. Tuttavia, rimane la domanda fondamentale: quali possibilità e applicazioni possono essere sbloccate con queste capacità?

L’informatica quantistica ha il potenziale per affrontare sfide come il cambiamento climatico e scoprire trattamenti per malattie incurabili. Tuttavia, al di là della ricerca accademica incentrata sulla risoluzione di problemi matematici complessi o sul raggiungimento di benchmark specifici, i computer quantistici hanno fatto progressi limitati nell’affrontare problemi della vita reale.

Per ora, i computer quantistici rimangono un sogno lontano. Anche se gli scienziati hanno aumentato il numero di qubit nei loro sistemi quantistici, non hanno ancora trovato il modo di gestire il rumore quantistico o di far funzionare i computer senza temperature estremamente basse.

Come suggerito da Microsoft il mese scorso, siamo ancora agli inizi dell’informatica quantistica e forse abbiamo appena mosso i primi passi in questa direzione. Per avere un impatto significativo sulla nostra vita quotidiana, è necessario sviluppare un supercomputer quantistico in grado di raggiungere velocità operative immense sulla scala di un milione di operazioni quantistiche al secondo, mantenendo bassi tassi di errore (10-12).

Gli attuali computer quantistici possono essere considerati agli stadi iniziali di questa scala e c’è ancora molta strada da fare prima che possano fornire risultati pratici significativi. Fino ad allora, questi occasionali trionfi sui supercomputer sono tutto ciò che abbiamo da mostrare.