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Perché i computer quantistici del futuro rappresentano una sfida quantica

 

Recentemente Intel ha investito 50 milioni di dollari nella ricerca della prossima generazione di computing: il leggendario computer quantistico.

I quantum bit (qubit) possono avere diversi valori simultaneamente

Il computer che state usando per leggere queste parole impiega una tecnologia di processore basata su un sistema di calcolo binario, in cui i dati vengono codificati in bit (uno o zero). Grazie alla Legge di Moore, abbiamo notevolmente incrementato la potenza di calcolo complesso di questi processori a partire dalla comparsa delle prime CPU Intel, nel 1971.

Ma la tecnologia ha i suoi limiti. Ridurre le dimensione dei processori incrementando le performance rappresenta una sfida enorme. Fortunatamente è disponibile un percorso alternativo sotto forma di sistemi basati sui quanti.

A differenza dei sistemi binari, che hanno due possibili stati, i quantum bit (ovvero i qubit) possono avere diversi valori allo stesso tempo, permettendo un gran numero di calcoli in parallelo. Ciò significa che un computer quantistico dovrebbe essere in grado di risolvere problemi matematici complessi molto più velocemente di un PC tradizionale. Tuttavia, il fatto che la tecnologia sia così complessa implica una certa difficoltà della ricerca in questo campo.

Detto questo, non si tratta di stabilire se il calcolo quantistico diventerà una realtà, ma quando. Ecco perché Intel ha investito 50 milioni di dollari in una partnership con l’Università tecnologica di Delft (TUDelft), nei Paesi Bassi, con il suo istituto di ricerca quantistica (QuTech) e TNO, un’azienda olandese specializzata nel calcolo quantistico.

Quando sarà realizzato il primo computer quantistico?

Oltre al supporto finanziario, Intel fornirà anche le risorse in loco e presso le proprie sedi, oltre ad assistenza tecnica. QuTech e TNO sono stati scelti per l’esperienza significativa dimostrata e per le competenze nel campo del calcolo quantistico.

A questo punto sorge spontanea la domanda: quando potremo aspettarci un computer quantistico operativo?

Mike Mayberry, Corporate Vice President di Intel e Managing Director degli Intel Labs, afferma che sarà necessario almeno un decennio prima che sia disponibile un computer quantistico completamente operativo.

Intel investe 50 milioni di dollari in una partnership con l'Università Tecnologica di Delft (TUDelft), nei Paesi Bassi, il suo istituto di ricerca quantistica, QuTech, e TNO.
Intel investe 50 milioni di dollari in una partnership con l’Università Tecnologica di Delft (TUDelft), nei Paesi Bassi, il suo istituto di ricerca quantistica, QuTech, e TNO.

Prima dell’avvento del primo computer quantistico funzionante è necessario risolvere alcuni problemi. In effetti, un numero limitato di questi sistemi esiste già oggi, ma è dotato di pochi qubit, mentre ne servirebbero parecchie migliaia per una potenza di calcolo degna di essere chiamata “quantistica”.

Un computer quantistico deve essere raffreddato fino a -273,15 gradi C

Questi sistemi occupano molto spazio poiché richiedono una notevole quantità di raffreddamento, che si avvicina allo zero assoluto o, in altre parole, -273,15 °C. Pertanto sono necessari seri progressi prima di poter pensare a una qualche produzione di livello significativo.

Naturalmente Intel non è l’unica azienda ad essere interessata ai qubit. Ad aprile 2015, IBM ha annunciato di aver prodotto un reticolo quadrato di qubit, il cui vantaggio risiede nel fatto che ne possono essere collocati diversi su un singolo chip. Anche Google non è da meno, con Google X e il suo Google Quantum A.I. Lab Team. Pertanto, verosimilmente dovremo attendere fino alla fine del 2020 o ai primi anni del 2030 prima di poter vedere sistemi funzionanti.

Leggete il post di Brian Krzanich, CEO di Intel, qui.

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