Già in passato ci eravamo occupati del supercomputer realizzato da Google, implementato dal chip quantistico Willow. Ecco le ultime scoperte scientifiche.
Immaginiamo di cercare una nave perduta sul fondo dell’oceano. La tecnologia sonar fornirebbe una sagoma sfocata e direbbe: “C’è un relitto laggiù“. E se non solo riuscissimo a trovare la nave, ma anche a leggere le scritte sullo scafo?
È il tipo di precisione senza precedenti raggiunto dal chip quantistico Willow di Google. Si tratta di una svolta che segna un passo significativo verso una prima applicazione nel mondo reale. Con uno studio appena pubblicato su Nature è stato dimostrato il primo vantaggio quantistico verificabile in assoluto, eseguendo l’algoritmo Otoc (Out-of-order time correlator), chiamato anche Quantum Echoes.
La ricerca dimostra, per la prima volta nella storia, che un computer quantistico può eseguire con successo un algoritmo verificabile su hardware, superando persino i supercomputer classici più veloci di 13mila volte. Può calcolare la struttura di una molecola e apre la strada ad applicazioni nel mondo reale. Il progresso odierno si basa su decenni di lavoro e sei anni di importanti scoperte.
Nel 2019, è stato dimostrato che un computer quantistico poteva risolvere un problema che avrebbe richiesto migliaia di anni al più veloce supercomputer classico.
Poi, alla fine dell’anno scorso, il nuovo chip quantistico Willow ha mostrato come eliminare drasticamente gli errori, risolvendo un problema che ha messo alla prova gli scienziati per quasi 30 anni. Quantum Echoes può essere utile per apprendere la struttura dei sistemi naturali, dalle molecole ai magneti ai buchi neri. La nuova tecnica, denominata righello molecolare, può misurare distanze maggiori rispetto ai metodi attuali, utilizzando i dati della risonanza magnetica nucleare (Nmr) per ottenere maggiori informazioni sulla struttura chimica.
È la prima volta nella storia che un computer quantistico riesce a eseguire con successo un algoritmo verificabile che supera le capacità dei supercomputer. La verificabilità quantistica comporta che il risultato può essere ripetuto sul computer quantistico per ottenere la stessa risposta. Il calcolo ripetibile, al di là di quello classico, è la base per una verifica scalabile, che avvicina i computer quantistici a diventare strumenti per applicazioni pratiche.
Il risultato può essere sottoposto a verifica da un altro computer quantistico di qualità simile. Per garantire sia precisione che complessità, l’hardware deve avere due caratteristiche chiave: tassi di errore estremamente bassi e operazioni ad alta velocità. I computer quantistici saranno fondamentali nella modellazione dei fenomeni della meccanica quantistica, come le interazioni tra atomi e particelle e la struttura delle molecole. Modellare la forma e la dinamica delle molecole è fondamentale in chimica, biologia e scienza dei materiali, e i progressi che aiutano a farlo meglio sostengono il progresso in campi che vanno dalla biotecnologia all’energia solare alla fusione nucleare.