Per la prima volta in assoluto, un computer quantistico ha eseguito un compito computazionale che sarebbe essenzialmente impossibile da completare per un computer convenzionale, secondo un team di Google.

Scienziati e ingegneri del laboratorio dell'azienda a Santa Barbara hanno annunciato il traguardo in un rapporto pubblicato mercoledì sulla rivista Natura . Hanno detto che la loro macchina era in grado di finire il suo lavoro in soli 200 secondi e che i supercomputer più potenti del mondo avrebbero avuto bisogno di 10, 000 anni per portare a termine lo stesso compito.

Il compito stesso, che comportava l'esecuzione di una sequenza di istruzioni scelta a caso, non ha particolari utilizzi pratici. Ma gli esperti affermano che il risultato è ancora significativo come dimostrazione della futura promessa dell'informatica quantistica.

William Oliver del MIT ha paragonato l'impresa al primo volo di successo dei fratelli Wright. "E' ciò che l'evento ha rappresentato, piuttosto che ciò che ha praticamente realizzato, quello era fondamentale, " ha scritto in un commento che ha accompagnato lo studio.

Gli scienziati di Google stanno salutando il risultato come la prima dimostrazione di ciò che è noto come "supremazia quantistica". La frase è stata coniata nel 2012 da John Preskill, un fisico teorico al Caltech, per descrivere il punto in cui i computer quantistici possono fare cose che i computer classici semplicemente non possono.

Non tutti sono d'accordo sul fatto che l'annuncio di Google rappresenti una vera supremazia quantistica. Gli informatici dell'IBM hanno ribattuto che il loro supercomputer più potente, chiamato vertice, potrebbe completare la stessa attività in 2,5 giorni anziché 10, 000 anni.

Ancora, Il successo di Google è un trampolino di lancio degno di nota su quella che sarà probabilmente una strada lunga e tortuosa verso la supremazia quantistica, Preskill ha detto.

"Non cambierà nulla durante la notte, ma è significativo che i computer quantistici siano ora nella fase in cui almeno in qualche arena, possono superare i migliori computer sulla Terra, " Egli ha detto.

Preskill ha parlato con il Los Angeles Times della situazione attuale dell'informatica quantistica e di quali tipi di grandi problemi potrebbe aiutarci a risolvere in futuro.

Ma attenzione:questa è una tecnologia nuovissima con un sacco di incognite.

D:Come ti sei interessato all'informatica quantistica?

R:Verso la metà degli anni '90 si scoprì che se avessi un computer quantistico, saresti in grado di risolvere alcuni problemi davvero difficili. Quello che ha fatto più scalpore è stato che saresti stato in grado di violare i sistemi crittografici ampiamente utilizzati che erano considerati indistruttibili perché richiedevano un calcolo troppo difficile.

Ho pensato che fosse la cosa più interessante che avessi mai sentito:l'idea che se si può risolvere un problema o meno dipende dal fatto che il mondo sia descritto dalla meccanica quantistica anziché dalla fisica classica ordinaria.

D:In che modo un computer quantistico è diverso da un computer convenzionale?

A:Il linguaggio che parlano i computer classici riguarda la manipolazione di stringhe di zero e uno, ma il linguaggio della fisica quantistica è molto diverso. Questa è più una metafora che un'affermazione tecnicamente accurata, ma in un computer quantistico hai un qubit, che può essere 0 e 1 contemporaneamente. È un modo per descrivere come parlano una lingua completamente diversa.

La potenziale promessa dell'informatica quantistica è che un computer quantistico fa qualcosa che non potremmo mai fare con i normali computer digitali. E se possiamo trasformarlo in qualcosa di utile è un argomento di ricerca attuale.

D:Che tipo di problemi avresti bisogno di avere un computer quantistico per risolvere?

R:Dove le applicazioni sono più ovvie è quando vogliamo capire come si comporterà un grande sistema quantistico. Per esempio, i chimici cercano di descrivere in modo molto preciso cosa succede quando si cerca di costruire una grande molecola.

Provano a metterlo sul computer, ma quando la molecola diventa grande è troppo difficile perché la meccanica quantistica è davvero importante in una molecola, e non puoi descrivere cosa sta facendo in termini di bit ordinari. Ma su un computer quantistico, potresti descriverlo molto bene.

D:Ha applicazioni del mondo reale?

A:Pensiamo che nella chimica quantistica ci sarà un grande impatto, che potrebbe essere importante per l'agricoltura e la salute umana. Potrebbe aiutare con lo sviluppo di nuovi prodotti farmaceutici, nuove fonti energetiche, nuovi modi per raccogliere l'energia solare, e nuovi materiali.

Potrebbe essere un bel po' lungo la strada, ma fa parte di ciò che rende le persone entusiaste delle potenziali applicazioni.

D:Gli scienziati stanno attualmente utilizzando i computer quantistici per risolvere i problemi?

A:Le persone stanno sperimentando, ma non c'è ancora nulla di spettacolare da segnalare in questo senso. Non credo che finora nessuno abbia fatto niente con un computer quantistico che tu non possa fare di meglio con il digitale esistente, computer classici.

Ma le persone si stanno preparando, immaginando che la tecnologia maturerà, e vogliono essere pronti. Esattamente quando vedremo l'impatto economico reale dell'informatica quantistica, nessuno lo sa davvero.

D:Cosa ti ha portato a coniare l'espressione "supremazia quantistica" nel 2012?

R:Ho suggerito questo termine pensando che dovremmo prendere atto che sta accadendo qualcosa di speciale nella storia della tecnologia. Con l'avanzare del calcolo quantistico, raggiungeremo il punto in cui stiamo facendo cose con i computer quantistici che pensiamo vadano oltre ciò che possiamo fare con i computer digitali attuali o prevedibili.

D:Ma non a tutti piace quel termine, Giusto?

R:Alcune persone pensano che stia esagerando con lo stato della tecnologia attuale e che alimenti aspettative ingiustificate o non realistiche su quali saranno le implicazioni a breve termine.

Capisco questa preoccupazione. Non vogliamo esagerare. Google ha questa macchina, ma se può fare qualcosa di utile che interessa a qualcuno nei prossimi anni, nessuno lo sa.

Siamo in un'era in cui abbiamo questo potente dispositivo e non sappiamo cosa farne. Dobbiamo sperimentarlo e provare cose diverse. Dobbiamo fare il giro dell'isolato e vedere cosa possiamo fare.

D:Diresti che l'annuncio di Google è un grosso problema?

A:Dipende da cosa pensi sia un grosso problema. Direi che è un passo incrementale, ma potremmo anche sederci e godercela come indicazione che la tecnologia dell'informatica quantistica sta avanzando e stiamo arrivando al punto in cui potenzialmente possiamo fare cose con i computer quantistici che non potremmo fare con quelli classici.

D:Quali passi devono ancora essere compiuti affinché i computer quantistici diventino una realtà?

A:Più qubit, meno rumore. Ciò renderà il computer quantistico più potente. presumibilmente, entrambi questi continueranno ad accadere.

D:Qualche idea su quando i computer quantistici potrebbero diventare più utili?

A:Potrebbero essere decenni, ma nessuno può dirlo con certezza. Ci sono un sacco di idee diverse là fuori, e con una svolta, la tecnologia potrebbe decollare.

D:Pensi che un giorno l'informatica quantistica sarà lo standard?

A:Sulla base della nostra attuale comprensione, Penso che i computer quantistici avranno applicazioni molto specializzate. Ma non possiamo dire con certezza quanto saranno di vasta portata. Sembra improbabile che tu voglia fare la tua email su un computer quantistico.

Ma in realtà non è così folle dire che in futuro, potremmo avere un Internet quantistico che invia informazioni quantistiche in giro perché potrebbe avere vantaggi per la crittografia. È molto difficile origliare le informazioni codificate negli stati quantistici. Che ciò accada o meno, nessuno è veramente sicuro.

(Questa intervista è stata modificata per lunghezza e chiarezza.)

©2019 Los Angeles Times
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