La scoperta da parte degli scienziati di come funziona la meccanica quantistica è comunemente descritta come la prima “rivoluzione” nel campo. Secondo un fisico quantistico dell’Oak Ridge National Laboratory, il secondo è ancora all’orizzonte ma si sta avvicinando.
“Sono un fisico quantistico, quindi questo è il mio lavoro, e quando ho sentito che c’è ‘una seconda rivoluzione quantistica’, mi sono chiesto quale fosse la prima. Bene, il primo è stato quando abbiamo elaborato la meccanica quantistica verso la fine del secolo. Il secondo sarà quando si utilizzerà la meccanica quantistica per fare cose utili”, ha affermato il dott. Raphael Pooser, “come l’informatica, il rilevamento o il networking”.
Il discorso di Pooser, ospitato dall’Università del Tennessee a Chattanooga presso il suo Center for Professional Education, è il primo di tre nel campus di questa settimana. Le presentazioni fanno parte di “Gig City Goes Quantum”, un’iniziativa per preparare opportunità di istruzione, lavoro e affari nel campo emergente della tecnologia quantistica.
UTC è un importante collaboratore dell’iniziativa guidata da EPB e Qubitekk, che stanno collaborando per offrire il EPB Quantum NetworkSM alimentato da Qubitek. La prima rete quantistica disponibile in commercio guidata dall’industria della nazione dovrebbe essere operativa entro l’estate e l’UTC ospiterà un nodo della rete.
La presentazione di Pooser fa parte di una serie di attività educative e informative che hanno preso il via il World Quantum Day (14 aprile) e continuano fino al 31 maggio.
Ha iniziato con una breve storia del coinvolgimento dell’ORNL nel Progetto Manhattan – lo sviluppo delle prime bombe atomiche al mondo intorno al periodo della seconda guerra mondiale – e l’evoluzione del laboratorio fino alla sua attuale preminenza globale nel supercalcolo. Il “super” in quel tipo di calcolo si riferisce alla capacità super veloce e super elevata.
“Oggi è lo stato dell’arte per l’informatica classica”, ha detto Pooser, “e ci stanno lavorando con l’AI (intelligenza artificiale). Ci stanno facendo dei modelli climatici. Ci sono molti calcoli biologici, ripiegamento delle proteine e quel genere di cose. Qualsiasi cosa tu possa pensare quando si tratta di rispondere a domande scientifiche di base.
Nel frattempo, ha detto Pooser, lui e alcuni colleghi si sono chiesti cosa accadrà una volta che il supercalcolo “classico” raggiungerà i suoi limiti superiori di velocità e capacità.
“Qual è la prossima cosa se non riesci più a scalare queste macchine? Ad un certo punto, il consumo di energia è fuori controllo con l’informatica classica e andremo a sbattere contro un muro”, ha affermato Pooser. L’informatica quantistica e la fisica quantistica su cui si basa promettono di superare alcuni dei limiti dell’informatica classica.
“Purtroppo ci sono solo alcune domande scientifiche a cui i computer classici non possono rispondere. Non è che non siano in grado di rispondere, in linea di principio possono farlo, ma per rispondere ad alcune domande ci vorrebbero quelle macchine e tutta l’energia sulla terra dedicata a far funzionare queste macchine, che funzionano ancora più a lungo di quanto l’universo sia stato in giro. Pooser ha dichiarato: “Quindi stiamo progettando queste altre macchine in grado di rispondere a queste domande un po’ più velocemente.
“Non tutte le domande. Non puoi fare in modo che un computer quantistico faccia tutto più velocemente di un computer classico, solo alcune cose più velocemente.
Tra le capacità offerte dall’informatica quantistica che l’informatica classica non può offrire: simulazione di altri sistemi quantistici; “factoring di grandi numeri” (decifrare il codice); campionamento da grandi distribuzioni di probabilità; e analizzando i “problemi di ottimizzazione”.
Cosa significa tutto ciò per la vita quotidiana delle persone? Forse soluzioni a problemi di straordinaria portata e complessità, come la sicurezza energetica, ha osservato Pooser.
Ha citato il fatto che la produzione di fertilizzanti, fondamentale per soddisfare il fabbisogno alimentare mondiale, consuma attualmente circa il 5% del gas naturale globale e il 2% della produzione globale di energia.
“Questo è con 8 miliardi di persone nel mondo”, ha detto Pooser. “Cosa succede quando abbiamo 50 miliardi?”
Per affrontare questa situazione, “l’informatica quantistica consentirà la modellazione ad alta fedeltà” di complesse reazioni chimiche coinvolte nella produzione di fertilizzanti… utilizzando “algoritmi quantistici” esponenzialmente più veloci degli approcci convenzionali.
Tra gli altri potenziali sviluppi della scienza dell’informazione quantistica ci sono magnetometri e gravitometri ultrasensibili, imaging con “rumore” ottico notevolmente ridotto e crittografia infrangibile.
Fonte: Università del Tennessee Chattanooga
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
