La corsa al computer quantistico che tocca gli Stati Uniti e la Cina. Si fa un gran parlare, ultimamente, di tecnologie di frontiera e di sfida per l’egemonia nel campo della ricerca nel settore, che ha assunto risvolti geopolitici sulla scia del braccio di ferro sino-americano e rilevanza mediatica in seguito al recente caso Huawei. Meno si parla della prospettiva di lungo termine di questa ricerca e dei nuovi scenari aperti da strumenti come la comunicazione 5G, i device di intelligenza artificiale e la blockchain. Del fatto, cioè, che l’apertura di nuove frontiere apre prospettive esponenzialmente più ampie. Prospettive, obiettivi e sfide di varia natura: perché la grande questione del XXI secolo sarà la capacità di far convivere una gestione dell’economia più avanzata con gli equilibri sociali e lavorativi che essa produrrà.
Il campo dell’intelligenza artificiale ha di recente aperto un interessante filone di ricerca nel campo dello sviluppo del computer quantistico. Termine avveniristico dietro cui si nasconde la combinazione tra un principio fondamentale dell’informatica, la legge di Moore che prevede la moltiplicazione della potenza di calcolo dei circuiti in maniera lineare nel corso del tempo, e la meccanica quantistica che pone un freno teorico alla miniaturizzazione di componenti e processori ma, al tempo stesso, fornisce un validissimo strumento di transizione dell’informazione.
A Richard Feynman, estroso protagonista della fisica del Novecento, si deve la prima intuizione che ha portato allo sviluppo dei primi esemplari di computer quantistico. Nel mondo della meccanica quantistica, ricorda il blog Fisici senza palestra, “vige il principio di sovrapposizione, il primo postulato della teoria quantistica, che dice che un sistema (che nel nostro esempio sarà la particella di informazione) può trovarsi sia nello stato 0 che nello stato 1 contemporaneamente, con una qualsiasi proporzione di probabilità (almeno fino a quando non viene effettuata la misura)”. Ciò, applicato all’informatica, produce effetti dirompenti.
Consentendo di passare dalla tradizionale metodologia di trasmissione dell’informazione, basata sui bit (che permettono di fare calcoli con un insieme di sequenze di 0 e 1), ai qubit che sfruttando le proprietà d’onda della meccanica quantistica, “possono essere messi in uno stato di sovrapposizione, una sorta di “forse digitale” che permette al qubit”, la versione quantistica del bit, “di rimanere indeciso tra il sì e il no fino a quando non lo si va a leggere”, ha scritto di recente Formiche. Questa proprietà del qubit “permette di utilizzarli per gestire informazioni più ricche dei bit”.
Consentendo di ottenere un’infrastruttura informatica di notevole capacità a sostegno dei processi di intelligenza artificiale e allo sviluppo dell’internet delle cose: “Uno degli impieghi più potenti del computer quantistico è come hardware per gli algoritmi di quantuum deep Learning, che racchiude le versioni quantistiche dell’intelligenza artificiale che si sono affermate in questi anni”. Se già l’intelligenza artificiale impiegata su larga scala procura un vantaggio economico e geopolitico, la sua versione quantistica costituirà un asset in grado di contribuire in modo determinante al controllo delle situazioni in cui la tempestività diviene un fattore chiave.
Per ora, il mondo dei qubit è solo all’inizio. E attira investimenti di notevole portata, visto che la rottura del muro della legge di Moore implica una ricerca di frontiera che, di fatto, è alla portata di due sole grandi potenze: Cina e Stati Uniti. IBM, Microsoft, Google negli Usa lavorano ad amplificare la potenza di calcolo dei primi esemplari di computer quantistico, oggi assestati su una potenza di calcolo inferiore a 100 bit, che dovrà almeno centuplicare per divenire pienamente operativa, ma è Pechino, sfruttando la sinergia tra i suoi investimenti pubblici, quelli di Alibaba e la ricerca della Chinese Academy of Science, a essere in testa alla corsa. Il recente annuncio di un investimento da 10 miliardi di dollari nella città di Hefi per la costruzione di un parco di ricerca sui qubit testimonia la serietà degli intenti cinesi.
Che puntano a un obiettivo ben preciso: la prima nazione che saprà maneggiare un computer quantistico pienamente funzionante potrà, di fatto, dettare le regole per le modalità di criptazione dell’informazione, di trasmissione della stessa e di sicurezza dell’infrastruttura digitale in un contesto che vedrà le reti 5G sempre più interconnesse. Portandosi avanti sul computer quantistico, di conseguenza, la Cina potrebbe erodere la rendita di posizione statunitense sul controllo dei flussi di informazione nel pianeta, incentrata su numerose hub tra cui quella siciliana.
Nel 2016, la Cina ha messo a segno il primo colpo inviando in orbita Micius, il primo satellite che usa standard di comunicazioni quantistiche, impossibili da intercettare con gli standard attuali. La conquista della quantum supremacy metterebbe a rischio, per chi si ritrovasse indietro, gli standard di sicurezza consolidati per tutelare dati sensibili come la sicurezza delle banche, dei sistemi industriali e dei servizi militari. La corsa sarà ancora lunga, e gli studiosi ritengono difficile che un computer quantistico pienamente stabile, fondato su qubit capaci di vincere la cronica precarietà dei vettori allo stato quantistico, possa entrare in funzione prima di 5-10 anni. Ciò che bisogna prendere in considerazione è il fatto che siamo agli inizi di un grande cambio di paradigma nell’economia e nella sicurezza internazionale. I dati e la guerra per il loro controllo disegnano un campo di gioco che i governi dovranno necessariamente regolamentare mentre, nel frattempo, si lavora a strumenti che potrebbero spingere ancor più in là la frontiera.
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