Creato algoritmo funzionante per computer quantistico

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Questa è la prima applicazione della “supremazia quantistica”, secondo Google. Google annuncia ufficialmente in una conferenza di aver ottenuto la prima applicazione di un algoritmo che ha raggiunto la supremazia quantistica. Ecco cosa è in grado di fare questo algoritmo.

Nuova vittoria per i computer quantistici. Google, infatti, ha appena annunciato ufficialmente di aver messo a lavorare l’algoritmo che ha raggiunto la quantum supremacy (o supremazia quantistica) e di aver ottenuto il primo uso pratico di questo algoritmo. Il raggiungimento della supremazia quantistica – la capacità di un dispositivo quantistico di svolgere un compito che uno classico non è in grado di compiere – era già stata ottenuta e annunciata nell’ottobre 2019, anche se la rivale Ibm ha avuto qualcosa da dire. La notizia di oggi è che la supremazia quantistica trova la sua prima applicazione in un algoritmo che genera sequenze di numeri casuali.

Il risultato corona il successo di aver ottenuto supremazia quantistica, probabilmente una svolta nel settore dei dispositivi quantistici – qui un punto per capire dove siamo arrivati. La notizia della nuova prima applicazione è stata diffusa ufficialmente il 12 dicembre 2019 dall’ingegnere di Google Alan Ho, durante la conferenza Q2B 2019 – un evento annuale, alla sua terza edizione, dedicato al mondo dei computer quantistici.

Fotografia del processore di Sycamore (foto: Erik Lucero, ricercatore e capo del Production Quantum Hardware)
Fotografia del processore di Sycamore (foto: Erik Lucero, ricercatore e capo del Production Quantum Hardware)

La supremazia quantistica

Ma cosa hanno ottenuto realmente gli esperti? Prima di tutto, torniamo alla supremazia quantistica, la capacità di un computer quantistico di compiere in pochi minuti un’azione che uno classico svolgerebbe in almeno 10mila anni, un tempo irragionevole per farlo operare. Aver raggiunto questo traguardo non significa però che presto i computer quantistici sostituiranno quelli classici, dato che per moltissime applicazioni quelli tradizionali sono ancora più efficienti ed economici.

I numeri random

Arrivando all’applicazione pratica ottenuta oggi, come racconta un articolo sul New Scientist, il compito scelto dagli autori è quello di generare una sequenza di numeri casuali, un’operazione utilissima ad esempio per creare password e codici di cui ci serviamo in internet. Generare numeri casuali sembra un’azione facile, che qualsiasi computer potrebbe svolgere. Tuttavia, non è così semplice e quando si usa un computer classico si può obiettare che la produzione di questi numeri non sia realmente casuale ma presenti elementi riconoscibili.

Per dirimere la questione, da tempo gli esperti dei più grandi colossi del settore informatico impiegano i computer quantistici, dove i qubit (o bit quantistici, le unità dell’informazione quantistica) contengono un elemento di casualità che nei bit non c’è. In un computer classico, un bit, cioè l’unità di misura dell’informazione in un computer, può essere definito con precisione mentre nel computer quantistico i qubit (o bit quantistici) contengono un elemento di casualità.

Il risultato di oggi

In questo caso, spiega Alan Ho, ingegnere a capo del Product and business development del Quantum Ai Lab di Google, l’algoritmo di Google è riuscito in soli 200 secondi a generare in maniera casuale alcune serie di bit, poi trasformati in numeri random (casuali) da un computer classico. A riuscirci è Sycamore, il super computer quantistico in mano a Google.

Mentre il più potente computer classico di cui disponiamo è in grado di farlo in qualche ora, un tempo molto più lungo. “Sapendo che l’algoritmo quantistico può ottenere questi numeri casuali molto più velocemente di quello classico più noto”, ha spiegato Alan Ho sul New Scientist, “questa è una garanzia di casualità”. Le applicazioni di una generazione (realmente) casuale di numeri potrebbero essere numerose, migliorando ad esempio la crittografia. E ora, ha aggiunto l’ingegnere Ho, Google sta pianificando di fornire agli utenti un sistema di questo genere per creare numeri casuali nel 2020. Staremo a vedere.

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