Nuovi processori e memorie quantistiche IBM Q

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Nuovi processori e memorie quantistiche IBM Q
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Il processore quantistico più potente al mondo è di IBM: che cos’è! IBM ha tolto al velo da due nuovi processori quantistici che potranno essere utilizzati per portare a un livello superiore le elaborazioni particolarmente impegnative, soprattutto nel segmento dei big data. Grazie all’iniziativa IBM Q, i processori quantistici vengono messi a disposizione come strumenti di sviluppo per la ricerca scientifica, come risorse a livello universitario e come catalizzatori d’interesse per il settore. IBM ha annunciato di aver concluso lo sviluppo di quelli che vengono descritti come i processori universali di calcolo quantistico più potenti mai realizzati prima.
Big Blue ha presentato due innovativi processori: il primo sarà disponibile gratuitamente sul cloud IBM per sviluppatori, ricercatori e programmatori, che potranno eseguire elaborazioni impegnative utilizzando un vero e proprio processore quantistico; il secondo è un nuovo prototipo di processore commerciale che rappresenterà il core del primo sistema commerciale IBM Q.

Cos’è un processore e un computer quantistico

I processori e i computer quantistici portano l’elaborazione delle informazioni a un livello nettamente più elevato: essi evidenziano capacità di calcolo che vanno ben oltre gli odierni sistemi di calcolo convenzionale.

I computer quantistici, come spiegato negli articoli Computer quantistico più facile con un nuovo tipo di magnetismo e Computer quantistico europeo: stanziati 1,1 miliardi, usano i qubit per gestire e memorizzare le informazioni. Al posto dei convenzionali bit (cifre 0 e 1) si fa infatti ricorso agli stati fisici di una particella o di un atomo (da qui discende l’aggettivo quantistico) che vengono opportunamente codificati.
Mentre il bit immagazzina solo 0 e 1, si possono conservare contemporaneamente quattro stati con 2 qubit; 16 stati con 4 qubit; 256 stati con 16 qubit e così via.Grazie all’utilizzo del principio della sovrapposizione degli effetti e all’ entanglement, un computer quantistico è estremamente più potente rispetto a qualunque sistema sino ad oggi realizzato.

IBM Q, piattaforma innovativa per le applicazioni scientifiche e aziendali

A marzo di quest’anno Big Blue ha presentato IBM Q con l’obiettivo di creare dei sistemi universali di calcolo quantistico. Esattamente un anno fa (vedere il nostro articolo Computer quantistico di IBM in prova da oggi via cloud), IBM aveva reso pubblici i suoi processori quantistici mettendoli a disposizione come strumenti di sviluppo per la ricerca scientifica, come risorse a livello universitario e come catalizzatori d’interesse per il settore. “Fino a oggi, gli utenti hanno eseguito oltre 300.000 esperimenti quantistici sul cloud IBM”, si legge in una nota diramata dalla società.

I nuovi processori per il calcolo quantistico di IBM: si punta al traguardo dei 50 qubit

Il primo processore che sarà usato d’ora in avanti, anche nell’ambito dell’iniziativa IBM Q, è a 16 qubit e consentirà quindi una sperimentazione più complessa rispetto al processore da 5 qubit precedentemente disponibile. Gli sviluppatori, i programmatori e i ricercatori possono accedervi gratuitamente per eseguire esperimenti ed algoritmi quantistici, per lavorare con singoli bit quantistici, così come per visualizzare tutorial e simulazioni. L’accesso beta oggi è disponibile attraverso un nuovo kit di sviluppo software presente su GitHub a questo indirizzo.
L’altro esemplare appena presentato è un prototipo a 17 qubit che sfrutta notevoli miglioramenti a livello di materiali, dispositivo e architettura tanto che ad oggi è il processore quantistico più potente creato da IBM. Esso costituirà il punto di partenza per i primi sistemi commerciali IBM Q.
Nell’intento di caratterizzare in modo più puntuale la potenza di calcolo dei sistemi quantistici, IBM ha spiegato di aver introdotto il concetto di Volume Quantistico, parametro che riassume il numero e la qualità dei qubit, la connettività del circuito e i tassi di errore delle attività. “Il prototipo IBM di processore commerciale garantisce un notevole miglioramento del volume quantistico”, si spiega della società. “Nei prossimi anni, IBM ha in programma di continuare a promuovere questa tecnologia in maniera massiccia e ha l’obiettivo di aumentare significativamente il volume quantistico dei sistemi futuri migliorando tutti gli aspetti dei processori, ad esempio portandoli ad almeno 50 qubit”.

Il computer quantistico di IBM è qualcosa che difficilmente, almeno per molti anni, verrà utilizzato a livello consumer – nella vita di ogni giorno – ma è un dispositivo di immenso valore soprattutto per il mondo della ricerca.
Un computer che può svincolarsi dall’utilizzo di semplici 0 e 1, come accaduto fino ad oggi, e che è in grado di utilizzare il principio della sovrapposizione degli effetti e l’entanglement, si propone come un dispositivo estremamente più potente rispetto a qualunque sistema sino ad oggi realizzato.
Diventa quindi di essenziale importanza in quegli ambiti dove una più veloce ed efficace analisi dei big data (si pensi al settore della ricerca, a vari livelli) si rivela cruciale.I computer quantistici permetteranno di simulare l’interazione fra singole molecole, comprendere le sequenze del DNA, migliorare il comportamento degli algoritmi di machine learning. Il lancio del computer quantistico è un’ottima notizia, quindi, che permetterà agli sviluppatori di realizzare cose che fino ad ogni non erano neanche lontanamente proponibili.

Per IBM si tratta di una data storica. I responsabili dell’azienda affermano infatti di aver lavorato sul computer quantistico per ben 35 anni. Come spiegano i tecnici di IBM, il prossimo traguardo è, a questo punto, realizzare un computer quantistico da 50-100 qubits nel corso del prossimo decennio. Quello attuale, il miglior risultato per il momento raggiunto da IBM, usa 5 qubits ma con 50 qubits si potrebbe creare un computer talmente potente da surclassare tutti i “supercomputer” dell’attuale classifica “Top 500”.
Con la legge di Moore ormai da tempo sul viale del tramonto (La legge di Moore è ancora valida? Nature ne celebra la fine) il focus sui computer quantistici sembra adesso una delle poche strade realmente percorribili.
Chi fosse interessato a provare in anteprima il computer quantistico IBM utilizzando il cloud può provare a richiedere un invito collegandosi con questa pagina ed inserendo le informazioni richieste.
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