Il computer quantistico esiste, ma non è poi così potente

I computer quantistici vengono prodotti e utilizzati. Ma non possono ancora fare i calcoli su larga scala che dovrebbero essere possibili in futuro.

Potresti essere uno di quelli che aspettano il computer quantisticoil cui arrivo ci è stato detto è imminente da diversi anni.

Già a questo punto, il Professore Associato del DTU Sven Karlsson inizia a sembrare un po’ teso, perché tra i suoi soci ci sono le due società europee AQT e IQM che producono e vendono computer quantistici.

Computer quantistico. Credito immagine: IBM

“È un’idea sbagliata comune che il computer quantistico non esista ancora. Esiste già, quindi non è qualcosa che dobbiamo aspettare. Tuttavia, gli attuali computer quantistici non sono ancora così grandi, il che ovviamente limita la complessità dei calcoli, ma esistono e vengono utilizzati”, afferma Sven Karlsson.

Un esempio sono i computer quantistici di IBM, a cui chiunque può accedere tramite Internet. Inoltre, ci sono computer quantistici nei laboratori scientifici, nei centri di supercomputer, nelle università e così via, in tutto il mondo. Questi sono anche tra i clienti a cui AQT e IQM vendono i loro prodotti.

Principalmente per esperimenti

Costruire computer quantistici con molti bit quantistici non è stato ancora possibile. I bit quantistici vengono utilizzati per elaborare le informazioni nel computer e un basso numero di bit quantici limita quindi la complessità dei calcoli che il computer quantistico può eseguire. Sven Karlsson caratterizza quindi l’uso attuale come principalmente sperimentale, rendendo possibile giocare con e comprendere la tecnologia.

“Il livello tecnico degli attuali computer quantistici è in qualche modo simile al primo stadio dei nostri attuali computer. Quando apparvero per la prima volta negli anni ’50, ce n’erano solo un numero limitato e, allora, non potevano fare calcoli più grandi di quelli che qualsiasi calcolatore può eseguire oggi.

Tuttavia, ci sono esempi di calcoli eseguiti utilizzando un computer quantistico. Uno dei calcoli noti a Sven Karlsson è stato fatto durante la pandemia di coronavirus.

La Lega calcio italiana aveva bisogno di sapere come programmare al meglio le partite in modo che le diverse squadre di calcio entrassero in contatto tra loro il meno possibile per ridurre il rischio di infezione. Allo stesso modo, le distanze di viaggio per i giocatori dovevano essere limitate, poiché il viaggio in aereo era vietato.

“Un computer quantistico è adatto per calcoli di questo tipo che richiederebbero troppo tempo per un normale supercomputer. Il computer quantistico può esaminare molte soluzioni contemporaneamente ed è quindi più efficiente in tali calcoli rispetto a un supercomputer”, afferma Sven Karlsson.

Si collega ai supercomputer

La collaborazione di Sven Karlsson e dei suoi colleghi con AQT e IQM include lo sviluppo dell’hardware e del software necessari per collegare il computer quantistico ai supercomputer.

“I futuri computer quantistici saranno inizialmente in gran parte collegati ai relativamente pochi centri di calcolo ad alte prestazioni con supercomputer che esistono in tutto il mondo. I centri hanno già costruito un’infrastruttura con le giuste competenze per far funzionare i computer quantistici, e ha anche senso investire in relazione ai centri esistenti. Oggi, un computer quantistico costa circa 150 milioni di corone danesi, quindi è un investimento relativamente grande”, afferma Sven Karlsson.

Il computer quantistico non sostituirà i supercomputer. Invece, li integrerà e sarà utilizzato per calcoli altamente specifici. Né il computer quantistico avrà una propria interfaccia utente, ma sarà necessario accedervi tramite i supercomputer.

Standardizzazione

Come risultato dell’attuale produzione in erba di computer quantistici in tutto il mondo, è stato avviato un lavoro di standardizzazione su larga scala. Include standard per tutte le parti hardware e software che compongono un computer quantistico. La speranza è di evitare inconvenienti con cui lottiamo in altri ambiti tecnologici, come poter utilizzare un solo tipo di caricabatterie per il nostro cellulare.

“Vorremmo sviluppare standard comuni in modo che, in tutto il mondo, abbiamo la stessa comprensione e utilizzo dei diversi componenti che compongono un computer quantistico. Questo deve essere fatto già in questa fase iniziale, in modo da non rischiare che singoli paesi o parti del mondo introducano standard diversi”, afferma Sven Karlsson.

Sven Karlsson guida un gruppo di ricercatori e professionisti con una profonda esperienza e conoscenza dei computer quantistici, che si incontreranno nei prossimi anni per creare standard riconosciuti che possano essere utilizzati nella produzione futura.

Fonte: DTU