I computer quantistici vengono sviluppati da team che lavorano non solo nelle università ma anche in Google, IBM, Microsoft e D-Wave, una società in fase di avviamento. E le cose si stanno evolvendo rapidamente, dice Nicolas Sangouard, Professore FNS all'Università di Basilea. "In pochi anni al massimo, Mi aspetto che la potenza di calcolo dei computer quantistici superi in modo significativo la potenza di calcolo dei computer ordinari. La chiamiamo "supremazia quantistica"".

Sangouard ei suoi collaboratori hanno recentemente mostrato come verificare che questi computer siano adatti allo scopo. Perché non sono solo potenti ma anche molto delicati:alcuni funzionano a temperature estreme fino a 270 gradi sotto zero. L'approccio dei ricercatori consente loro di certificare tutti i componenti di un computer quantistico, dalla memoria a breve e a lungo termine, ai responsabili del trattamento delle informazioni, ai convertitori necessari per connettere il computer a una rete di comunicazione quantistica sicura. Il protocollo offre un ulteriore vantaggio:utilizza solo i componenti già presenti nel computer, ovviando così alla necessità di dispositivi aggiuntivi. In linea di principio, il protocollo funzionerà con qualsiasi tipo di computer quantistico, qualunque sia la tecnologia dietro di esso.

Una macchina che si mette alla prova

"La potenza dei computer quantistici è ciò che li rende difficili da certificare, " dice Sangouard. "Anche i computer ordinari più veloci sono troppo lenti per controllare i calcoli effettuati da tali dispositivi." Inoltre, I computer quantistici alla fine saranno in grado di comunicare tra loro in modo sicuro attraverso una rete di comunicazione quantistica dedicata. Quindi è importante assicurarsi che non siano un anello debole, dice Sanguard.

Ecco perché il team di ricerca ha sviluppato un metodo di certificazione completamente quantistico che utilizza gli elementi costitutivi del computer. "Ci siamo ispirati ai test Bell, ideati da un fisico che lavorava al CERN negli anni '60, "dice Sangouard. "Normalmente, questi test vengono utilizzati per verificare se le particelle si comportano secondo regole quantistiche. Abbiamo modificato i test per consentire loro di verificare il funzionamento dei vari componenti di un computer quantistico. Poiché un tale dispositivo è sostanzialmente in grado di eseguire i test, la nostra procedura è molto semplice da impostare e non richiede particolari abilità."

"Ciò che ha spinto il progetto è stato un seminario di uno scienziato invitato all'Università di Basilea, " dice Sangouard. "Il discorso trattava un aspetto complicato della fisica quantistica, ma eravamo motivati ​​a tradurlo in un metodo utile per i computer quantistici. Per me, questo è un perfetto esempio di come una conferenza non sia solo un mezzo per imparare in modo passivo, ma offra anche significative opportunità per innovare."