IBM rivela i progressi nell’informatica quantistica: eseguire calcoli corretti con algoritmi di correzione degli errori sui computer quantistici.
IBM ha reso noti i suoi progressi nella ricerca sull’informatica quantistica. In uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature il 14 giugno, il gigante tecnologico ha rivelato la prima prova che è possibile eseguire calcoli e ottenere risultati corretti nei computer quantistici con algoritmi di correzione degli errori.
I ricercatori dell’azienda e dell’Università della California a Berkeley, negli Stati Uniti, spiegano di essere riusciti a utilizzare un computer quantistico con un processore Eagle di 127 qubit per ottenere risultati identici a quelli forniti dai supercomputer classici, indicando che i dati elaborati hanno subito meno errori.
L’informatica quantistica, come suggerisce il nome, è una tecnologia che utilizza le leggi della meccanica quantistica per eseguire calcoli, teoricamente, più efficienti dei computer tradizionali in alcuni tipi di attività. Per farlo, i computer quantistici utilizzano un’unità di informazione di base chiamata “qubit”.
A differenza dei “bit” a cui siamo abituati, i qubit possono rappresentare 1 e 0 (sì e no) allo stesso tempo, grazie a un fenomeno chiamato “sovrapposizione quantistica”, che consente di eseguire calcoli in parallelo. I qubit possono anche essere interconnessi, cioè variare in base allo stato di altri qubit.
D’altra parte, una delle sfide per l’informatica quantistica è l’instabilità dei qubit. Questi dati sono suscettibili di errori a causa della loro sensibilità alle radiazioni, al rumore quantistico e ad altri fattori che interferiscono con il loro funzionamento previsto. Per questo motivo, il computer può mostrare risultati diversi quando esegue lo stesso calcolo più volte.
IBM potrebbe aver aggirato queste difficoltà apportando miglioramenti ai processori quantistici oltre i 100 qubit. Secondo lo studio dell’azienda, sono stati ottimizzati i tempi di coerenza – cioè il mantenimento degli stati quantistici che permettono di eseguire i calcoli – e la calibrazione dei superconduttori che compongono il sistema.
“Stiamo entrando in questa fase del quantum computing che io chiamo ‘utility’, l’era dell’utilità”, ha dichiarato Jay Gambetta, vicepresidente di IBM Quantum.
NVIDIA, ad esempio, sta dedicando la sua ricerca sul quantum computing per aumentare l’efficienza nella produzione di motori a reazione. In collaborazione con Rolls-Royce e Classiq, il gigante dell’hardware sta fornendo la sua piattaforma per progettare e simulare il circuito più grande del mondo nel segmento, che misura 10 milioni di strati con 39 qubit.
L’informatica quantistica è ancora poco conosciuta
Oltre alla sfida di rendere i risultati più precisi, gli esperti stanno cercando di ottimizzare la tecnologia futuristica per applicazioni specifiche. Ciò significa che i computer quantistici non sono ancora necessariamente superiori all’elaborazione tradizionale.
Negli ultimi tre anni, la percezione dell’informatica quantistica è cambiata in modo significativo nella comunità scientifica. Questo metodo innovativo è visto come una grande rivoluzione che possedeva una superiorità indiscussa rispetto ai computer tradizionali; oggi si parla di “utilità quantistica”, prevedendo usi molto specifici per la tecnologia.
“Il punto di questo lavoro è che ora possiamo utilizzare tutti i 127 qubit del processore Eagle per eseguire un circuito molto grande e profondo, e i numeri che ne escono sono corretti”, chiarisce Kristan Temme, uno dei membri del team di ricerca IBM che guida il gruppo di lavoro sulla teoria degli algoritmi quantistici.
Per sviluppare un computer quantistico privo di errori, gli studi dovranno proseguire nei prossimi anni fino a quando questo metodo innovativo di elaborazione dei dati sarà maturo e andrà a integrare le tecnologie attualmente disponibili.
