processore quantistico

Al cinema i personaggi chiamati “Q” rappresentano qualcosa di eccezionale: “Q” è colui che fornisce a James Bond gadget futuristici, e “Q” è un’entità onnipotente in Star Trek. Il nuovo programma di computazione quantistica “IBM Q” sarà a suo modo altrettanto eccezionale. IBM ha annunciato che offrirà agli utenti consulenze e servizi basati sulla computazione quantistica attraverso IBM Q, un sistema simile a Watson, ma con la differenza che utilizza computer quantistici.

IBM sta lavorando alla realizzazione di un computer quantistico con più di 50 qubit, che sarà 10 volte più grande del sistema a 5-qubit già attivo. E il nuovo sistema sarà in grado di fare cose che i computer convenzionali non possono fare. L’obiettivo finale della società è costruire un computer quantistico universale con migliaia di qubit per eseguire una vasta gamma di attività di elaborazione.

“Il computer quantistico a 50 qubit ha una dimensione sufficiente per sviluppare algoritmi e iniziare a risolvere alcuni problemi reali”, ha dichiarato Scott Crowder, vice president e chief technology officer del Quantum Computing di IBM Systems. “Computer più veloci potranno anche aiutare a scoprire nuovi usi finora inesplorati per i computer quantistici”.

I computer quantistici possono risolvere problemi in ambiti come la scoperta di nuovi farmaci e l’analisi di strutture molecolari, nei quali è necessario guardare un particolare problema da diverse angolazioni, comprese quelli non immediatamente evidenti”, ha sottolineato Crowder. E’ difficile affrontare gli stessi problemi con PC e server tradizionali a causa dell’elevata capacità di calcolo necessaria. “I computer di oggi possono esaminare grandi insiemi di dati e trovare risposte al loro interno”.

Può sembrare prematuro il lancio di un servizio commerciale per la computazione quantistica, che è ancora oggetto di ricerca. Ma IBM ha ottenuto un crescente interesse intorno al suo computer quantistico a 5qubit lanciato lo scorso maggio: da allora “è stato utilizzato da circa 40.000 utenti, per più di 200.000 esperimenti, e sono stati scritti 15 paper scientifici da ricercatori esterni”, ha dichiarato Jerry Chow, responsabile del gruppo di Quantum Computing sperimentale di IBM.

L’attuale computer quantistico a 5 qubit di IBM viene offerto attraverso il cloud pubblico come parte del programma “Quantum Experience”, che rimarrà a disposizione gratuitamente.

Costruire computer quantistici è una grande sfida perché i sistemi sono altamente instabili. I computer tradizionali memorizzano i bit in forma di uno o zero, mentre i qubit possono memorizzare vari stati, per esempio un uno e uno zero, simultaneamente. Questa tecnica è chiamata sovrapposizione e permette ai computer quantistici di aumentare notevolmente la potenza di elaborazione rispetto alle forme tradizionali di calcolo.

Tuttavia i qubit sono altamente instabili e il loro stato può essere modificato da qualcosa di semplice come la radiazione elettromagnetica, che potrebbe alterare i cicli computazionali. I computer quantistici devono essere stabilizzati in modo che possano eseguire compiti come il sequenziamento del genoma, che richiede che i qubit siano affidabili per un periodo prolungato di tempo. Per realizzare il computer quantistico a 50 qubit i ricercatori di IBM stanno lavorando sui problemi legati alla stabilità dei qubit, la connettività tra di essi e la correzione degli errori.

IBM ha annunciato anche che renderà disponibile un SDK (software development kit) e le API (Application Programming Interface) che permetteranno agli sviluppatori di esportare sui computer quantistici il codice scritto utilizzando le tradizionali interfacce di programmazione.

 

AUTOREAgam Shah
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