• Il Foglio di Villa Greppi

Sfida per la supremazia quantistica

di Omar Masri


Sin dalla creazione del primo computer gli esseri umani hanno beneficiato, per anni, della continua crescita di potenza dei microprocessori che sembrava quasi inarrestabile, e questa crescita è stata descritta da uno degli enunciati più famosi dell’elettronica, la Prima Legge di Moore, nella quale viene ribadito che “la complessità di un microcircuito, misurata ad esempio tramite il numero di transistor per chip, raddoppia ogni 18 mesi” circa. Oggi, però, questo enunciato non è più valido, infatti sta diventando sempre più difficile e costoso rimpicciolire le componenti di un microcircuito e, oltre a ciò, stiamo per raggiungere un limite fisico oltre al quale non possiamo più rimpicciolire i transistor per colpa di un effetto chiamato “quantum tunneling”: le barriere elettroniche che un tempo erano abbastanza spesse da bloccare la corrente, sono ormai così sottili che gli elettroni possono attraversarle. Questo non è un problema che investe gli utenti finali, poiché oramai la potenza dei nostri apparecchi è più che sufficiente per l’uso richiesto da parte di un utente medio, ma anche da un professionista; il problema si riversa quasi completamente sulla comunità scientifica che ha bisogno di una crescita di potenza computazionale importante per i loro super computer, che devono risolvere calcoli sempre più difficili.

La soluzione al problema è stata teorizzata sin dagli anni Ottanta, ma è stata messa in pratica nei nostri giorni da due delle aziende più importanti nel settore: IBM e Google. Quest’ultima ha dichiarato in modo audace di aver raggiunto la supremazia quantistica, poiché il loro processore Sycamore a 54 Qbit ha completato in 200 secondi circa un’elaborazione che il più potente super computer avrebbe completato in più di 10.000 anni. Pochi giorni dopo IBM rispose dicendo che quel tipo di elaborazione si sarebbe potuta completare in 2 giorni anche nel loro computer quantistico. Alla fine si è scoperto che l’elaborazione di cui Google parlava era una precisa serie di calcoli di campionamento fatti ad hoc per il computer e non una elaborazione arbitraria.


Ma cos’è questa supremazia quantistica? e perché la vogliono raggiungere tutti? Beh non è materiale da fantascienza, è un traguardo che prevede la completa superiorità dei computer quantistici sui computer classici perché ogni algoritmo risulterà completato più velocemente.

Quindi ora come ora, seppur il traguardo di Google è assolutamente notevole, non abbiamo ancora raggiunto una completa supremazia quantistica.

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