Nel campo dell’informatica quantistica, la sfida principale è di superare non solo i limiti dei computer classici, ma anche quelli dei supercomputer odierni. In pratica quello che sta facendo Google con il suo processore quantistico Sycamore, che con la riduzione del rumore ambientale sarebbe in grado ora di eseguire calcoli impossibili per un supercomputer normale.
Google Sycamore ora commette meno errori grazie all’assenza di rumore
Il concetto di “vantaggio quantistico” rappresenta un obiettivo cruciale per la ricerca. Fino ad oggi, nessun computer quantistico era riuscito a superare in modo significativo le prestazioni di un supercomputer classico nei test pratici. Tuttavia, in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Nature, Google ha annunciato che il suo processore Sycamore è riuscito a fare proprio questo.
E soltanto gestendo il rumore. Come sottolinea il sito specialistico Phys.org, uno dei principali ostacoli allo sviluppo di un computer quantistico funzionale è la gestione del rumore, che causa errori nei calcoli. I computer quantistici sono estremamente sensibili all’ambiente che li circonda: oltre al rumore, anche piccole variazioni di temperatura, campi magnetici e perfino radiazioni spaziali possono influire negativamente sulle prestazioni del chip.
Nel loro studio, gli scienziati di Google hanno trovato un modo per ridurre questo rumore portando il chip Sycamore a funzionare in una camera a temperatura vicina allo zero assoluto. In questo modo, sono riusciti a ridurre il tasso di errore dal 99,4% al 99,7%, una piccola differenza che però ha avuto effetti significativi sul risultato finale.
Un processore millenni più in avanti rispetto alla concorrenza
Con questa riduzione del rumore, Sycamore è riuscito a superare i supercomputer classici nell’esecuzione del test Random Circuit Sampling (RCS), una serie di calcoli sulle porte logiche quantistiche e misurazioni, che sono scelti casualmente per raggiungere un certo numero di stati quantistici a partire da tutti quelli possibili. Praticamente un test per capire se il dispositivo può teoricamente eseguire tutti i calcoli possibili.
Sempre Google afferma che questi calcoli sono stati completati da Sycamore con un livello di precisione sorprendente. Secondo i ricercatori, il risultato di Sycamore è stato così impressionante che un supercomputer classico impiegherebbe circa 10.000 anni per raggiungere lo stesso traguardo.
I risultati ottenuti con il Sycamore non significano però che i computer quantistici siano pronti a sostituire quelli classici, ma rappresentano comunque un importante passo avanti. Attualmente, questi dispositivi possono eseguire solo una gamma limitata di calcoli, e la loro utilità pratica è ancora in fase di sviluppo.
Tuttavia, il successo di Google dimostra che siamo sempre più vicini a realizzare un computer quantistico che possa essere impiegato per risolvere problemi reali e (forse) per eseguire una vasta gamma di applicazioni, dalla simulazione molecolare alla crittografia avanzata.
