Google ha conquistato la supremazia quantistica: cosa significa

La società di Mountain View celebra un risultato che viene definito epocale: un suo computer quantistico ha elaborato un calcolo matematico a una velocità inconcepibile con i sistemi tradizionali.
Per questo motivo, in uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature, Google afferma di aver conquistato la supremazia quantistica (quantum supremacy) ovvero di aver risolto problemi che i computer tradizionali non riescono a risolvere o non lo possono fare in tempi ragionevoli.

Battezzato Sycamore, il computer quantistico di Google a 53 qubit ha eseguito in 200 secondi una particolare elaborazione che, secondo le stime, ricorrendo al più veloce supercomputer oggi disponibile avrebbe richiesto qualcosa come 10.000 anni.

Fonte: Google per MIT Technology Review

Il calcolo sviluppato da Sycamore ha una scarsa valenza pratica ma ha permesso a Google di dimostrare i passi da gigante che sono stati compiuti nel settore.
Al posto dei convenzionali bit (cifre 0 e 1), infatti, nei computer quantistici si fa 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 si dimostra quindi estremamente più potente rispetto a qualunque sistema sino ad oggi realizzato riuscendo ad elaborare molti più calcoli in parallelo.

Il CEO di Google, Sundar Pichai, mette l’accento proprio su questo aspetto osservando che l’intero universo poggia su logiche quantistiche: i sistemi come quello realizzato dall’azienda statunitense aiuteranno quindi a comprendere meglio i segreti della natura avvicinandosi ai suoi stessi principi.
“Siamo ancora in fase embrionale“, ammette Pichai, “ma il quantum computing si mette in grande evidenza quando c’è da simulare il comportamento di molecole e processi molecolari. In questi ambiti vedremo progressi impressionanti“.

Il numero uno di Google aggiunge che se si prende in esame una semplice molecola come quella della caffeina essa può assumere 10⁴⁸ differenti stati. “Oggi sappiamo di non riuscire neppure a capire l’esatta struttura di base delle molecole utilizzando il calcolo classico. Quindi, quando penso al cambiamento climatico, ai farmaci, al settore della ricerca medica, posso affermare con fiducia che un giorno il quantum computing guiderà il progresso“.

Google, secondo Pichai, avrebbe innescato un circolo virtuoso (con riferimento allo sviluppo dei chip TPU, tensor processing unit, nel campo delle reti neurali) che permetterà nei prossimi anni di combinare le innovazioni nel settore dell’intelligenza artificiale con quelle del quantum computing.

IBM, dal canto suo, ha confutato l’affermazione di Google in merito alla presunta conquista della quantum supremacy contestando l’assenza di conseguenze pratiche dell’esperimento e l’utilizzo di escamotage tecnici.