computer quantistici

Computer quantistici, perché rimpiazzeranno i nostri PC?

Cosa sono i computer quantistici? A cosa servono? Perché sostituiranno i più tradizionali PC casalinghi e non?

Cercherò di rispondere a tutte le domande in maniera esaustiva. Se siete curiosi leggete l’articolo…

Cosa sono?
computer quantistici ibm
Computer quantistico di IBM, presentato al CES 2019

I computer quantistici sono macchine in grado di eseguire calcoli sfruttando le basi della meccanica quantistica. Facciamo un passo indietro per capire meglio il concetto. Era il lontano 1984, lo scienziato David Deutsch pubblica il saggio dal titolo Quantum Theor, confutando l’ipotesi del fisico Richard Feiynman (trovate un’articolo a riguardo a questo link) riguardante la possibilità di creare potenti computer utilizzando la fisica quantistica.

Negli ultimi ventanni l’uomo è riuscito a realizzare il sogno di Deutsch e Feynman (e di molti altri scienziati) e continua ad investire nella ricerca per cercare di creare computer quantistici sempre più performanti.

 

 

Perchè investire sui computer quantistici?

Perchè le principali aziende in ambito PC investono miliardi in ricerca per potenziare i computer quantistici? La domanda è molto semplice (o forse no). Le CPU (Central Processing Unit ovvero il processore) sono essenzialmente costruiti da transistors uno accanto all’altro. Il gate, cioè la distanza tra i transistors, si misura in nm (nanometri). I processori odierni sono a circa 7 nm (10mila volte più sottili di un capello e 17 volte del virus dell’HIV). I nm li possiamo immaginare come causa diretta delle performance di una CPU. Il limite fisico è di 2/3 nm che si stima di raggiungerlo entro 3 anni, quindi serve trovare un’architettura che superi quella dei tradizionali PC che utilizzano bit 0 e 1, cioè i computer quantistici.

Come funzionano? (spiegato in modo semplice)

I computer tradizionali operano con i bit, il cui valore può assumere solamente due valori: 0 e 1. Invece i computer quantistici adoperano i qbit per svolgere le loro applicazioni. Il qbit assume valori 0, 1 e tutti i valori compresi tra questi ultimi. Quindi parliamo di valori infiniti. <Mentre il bit classico è immaginabile come una moneta che, una volta lanciata, cadrà a terra mostrando inesorabilmente una delle due facce, il qubit è immaginabile come una moneta che, una volta lanciata, cadrà a terra continuando a ruotare su sé stessa senza arrestarsi finché qualcuno non ne blocchi la rotazione, obbligandola a mostrare una delle sue facce.>

I computer quantistici sono in gradi anche di superare la cosidetta legge di Moore, per cui un calcolatore ogni 1/2 anni raddoppia le sue prestazioni rispetta alla scorsa generazione, o sarebbe più corretto dire: raddoppia il numero di transistor.

Perché rimpiazzeranno in futuro i nostri PC?

Il punto di forza dei computer quantistici è di eseguire calcoli puri con un’enorme velocità rispetto ai tradizionali PC. Google, che attualmente detiene il record di azienza con il magigor numero di qbit su un computer quantistico, ha dichiarato che un calcolo che un notro PC avrebbe risolto in 10.000 anni lo hanno risolto in soli 3 minuti.  Un lato negativo sono le condizioni estreme di funzionamento di queste macchine. Devo lavorare a circa -273K (quasi lo zero assoluto) per far si che gli stati quantici funzionino senza errori. Senza dubbio un grande problema, ma superando questo ostacolo riusciremo ad avere a casa dei supercomputer!

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