A prima vista sembra una enorme lampadina, sospesa all’interno di una struttura imponente (chiamata appunto “candelabro”) fatta di tubi di rame e fili, dove la temperatura sfiora lo zero assoluto. Un vestito ingombrante ma necessario a mantenere gli equilibri delicatissimi entro cui operano i computer quantistici, nuove star della ricerca internazionale che promettono di cambiare per sempre le regole dell’informatica. Per capirne l’importanza, dobbiamo partire dalle basi.
LA LEGGE
Al cuore dell’informatica tradizionale c’è il bit, l’unità di misura che indica il passaggio o meno di corrente all’interno di un circuito (rispettivamente “uno” e “zero”). L’informatica quantistica piega le leggi del sistema binario introducendo il “quantum bit” – o qubit – che, come il gatto di Schrödinger simbolo della fisica quantistica, può essere sia zero che uno, o entrambi contemporaneamente. Questo nella pratica si traduce in una velocità computazionale finora impensabile: un calcolo che richiederebbe anni su un computer tradizionale viene divorato in una manciata di secondi da un computer quantistico. È la cosiddetta “supremazia quantistica”, raggiunta nel 2019 dal processore Sycamore di Google (53 qubit), che ha svolto in soli 3 minuti e 20 secondi un calcolo che avrebbe richiesto diecimila anni al supercomputer attualmente più potente, il Summit della Ibm. La Cina ha da poco battuto Big G presentando al mondo Zuchongzhi, un computer quantistico da 66 qubit che ha già risolto un problema 100 volte più complesso di quello affrontato da Google nel 2019.
LE APPLICAZIONI
L’informatica quantistica però non è soltanto una gara di muscoli tra big dell’hi-tech e le sue applicazioni pratiche sono molteplici: dalla cybersecurity (si parla già di crittografia post-quantistica) all’intelligenza artificiale fino ad approdare in medicina, dove i computer quantistici sono in prima linea nella lotta al Covid. L’azienda farmaceutica Boehringer Ingelheim, in una partnership con la divisione quantistica di Google, sfrutterà le risorse messe in campo da Big G per studiare le dinamiche di interazione tra virus e molecole, mentre la multinazionale Roche si appoggerà a Cambridge Quantum Computing per progettare algoritmi utili nello sviluppo di terapie complementari ai vaccini. Per quanto riguarda le applicazioni aziendali, Ibm ha presentato nel 2019 il Q System One, il primo computer quantistico commerciale, e promette di realizzare un sistema da oltre un milione di qubit entro il 2023.
GLI INVESTIMENTI
Intanto però c’è già chi pensa al mercato consumatori. È dell’Università di Innsbruck il primo prototipo di computer quantistico “compatto”, il più piccolo al mondo: due rack da 50 cm e 1,7 metri cubi di volume per una tecnologia che solitamente richiede dai 30 ai 50 metri quadri di spazio. L’obiettivo è quello di creare un formato compatibile con i data server mondiali e rendere così la tecnologia uno standard diffuso. Il mercato dei computer quantistici si assesta oggi sui 472 milioni di dollari, e si prevede che raggiungerà 1,7 miliardi entro il 2027. In materia di investimenti, oltre al miliardo di euro stanziato nel 2018 dalla Commissione Europea nell’ambito della “Quantum Flagship Iniziative” per dare impulso al settore, anche l’Italia è oggi impegnata concretamente nella corsa ai computer quantistici. Si chiama “Dart Wars” il progetto triennale sviluppato dai ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca e finanziato dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, con un budget di circa 1 milione di euro.
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