Google conferma: un computer quantistico in 200 secondi avrebbe effettuato un’elaborazione che il più potente supercomputer del mondo farebbe in circa 10.000 anni!
Con uno studio pubblicato su “Nature” arriva la conferma che il computer quantistico sviluppato dai ricercatori di Google ha davvero superato il più potente supercomputer del mondo costruito da IBM: che però ridimensiona il risultato raggiunto dai rivali
di Leonardo De Cosmo
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Dopo le prime indiscrezioni di cui avevamo scritto appena un mese fa, arriva adesso su “Nature” la conferma della conquista della quantum supremacy, o supremazia quantistica. A tagliare il traguardo, considerato una pietra miliare fondamentale per lo sviluppo dei computer quantistici, è stato un gruppo di ricercatori del Google Quantum AI Lab. In effetti, in un commento online la IBM – proprietaria del più potente supercomputer del mondo – tenta di ridimensionare il risultato; ma tutti – anche la stessa IBM – concordano sul fatto che il traguardo raggiunto è comunque senza precedenti.
Lo studio pubblicato su “Nature” fa chiarezza su quanto era trapelato nelle scorse settimane tramite un documento comparso su un sito interno della NASA e rimosso poche ore dopo. Pochi dati, che erano però bastati a comprendere la portata del lavoro della squadra di ricerca guidata dal Google Quantum AI Lab, ma che non avevano ancora nessuna conferma ufficiale.
L’articolo di “Nature” riporta che, grazie al processore quantistico programmabile Sycamore a 53 qubit, è stato possibile completare in appena 200 secondi un’elaborazione che anche al più potente supercomputer del mondo avrebbe richiesto circa 10.000 anni. Un’affermazione inequivocabile del raggiungimento della quantum supremacy, ossia essere riusciti a battere le prestazioni dei computer tradizionali più potenti in circolazione.
Per capire la portata del traguardo serve fare un passo indietro, ai primi anni ottanta, quando vennero poste le basi teoriche per la nascita dei primi computer capaci di sfruttare pienamente i bizzarri comportamenti dei quanti. Nacque quindi la necessità di porre obiettivi “comprensibili” per lo sviluppo di questa tecnologia ritenuta a lungo poco più che fantascienza, e uno dei traguardi che si imposero gli sviluppatori fu arrivare a produrre calcolatori quantistici capaci di completare un qualsiasi calcolo, anche se completamente inutile, che nessun computer tradizionale fosse in grado di elaborare. Il concetto ha trovato poi grande popolarità sotto il termine di quantum supremacy, proposto nel 2012 da John Preskill.
Per arrivare all’obiettivo i ricercatori di Google hanno sviluppato un processore a 54 qubit, denominato Sycamore, e lo hanno messo al lavoro su una precisa tipologia di calcoli detti di sampling o campionamento. Per raggiungere lo scopo i ricercatori hanno ovviamente scelto le condizioni di gioco più adatte allo scopo: “Si tratta di un problema ingegnerizzato ad hoc, senza nessuna utilità pratica se non quella di raggiungere la quantum supremacy”, ci spiega Fabio Sciarrino, responsabile del Quantum information Lab della Sapienza Università di Roma.
Ma nonostante quest’apparente artificiosa inutilità, il traguardo raggiunto ha una grande rilevanza scientifica, non solo tecnologica, “perché finora non si aveva nessuna certezza che un simile risultato si potesse davvero ottenere. Si temeva che non fosse possibile mantenere le caratteristiche di un sistema quantistico anche in un sistema di dimensioni notevoli come questo”. In appena 200 secondi il processore Sycamore ha completato un’elaborazione “inutile” ma in ogni caso impossibile per qualunque altro computer visto che anche il più potente del mondo, il Summit di IBM, avrebbe dovuto lavorare per circa 10.000 anni.
I produttori del supercomputer più potente del pianeta però non ci stanno ad avere il ruolo degli sconfitti e rispondono precisando che con le giuste correzioni la loro macchina avrebbe potuto risolvere il calcolo in appena 2,5 giorni. “Una precisazione che però non toglie nulla al traguardo raggiunto da Google”, osserva Sciarrino. “Che sia un calcolo di giorni o anni, è un dato di fatto che ormai il livello dei supercomputer è stato raggiunto. Mai si era arrivati a qualcosa di questo livello”.
Raggiunta la quantum supremacy, si apre ora una nuova fase per lo sviluppo di questa tecnologia. E anche se sono ancora lontani dall’avere applicazioni concrete – c’è ancora molto lavoro da fare sia sul fronte hardware, in particolare nella riduzione del rumore e degli errori, sia sul fronte del software, dove sarà necessario sviluppare programmi capaci di dare contributi alla soluzione di problemi concreti – i computer quantistici rappresentano comunque il futuro.
“C’è un margine di crescita enorme e gli investimenti fatti finora nel settore sono nulla rispetto a quanto fatto invece con i computer tradizionali”, conclude Sciarrino. Solo il tempo potrà dare risposte, ma se la cosiddetta legge di Neven si rivelerà corretta l’attesa sarà davvero breve.