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Google potenzia D-Wave, il suo computer quantico

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Google potenzia D-Wave, il suo computer quantico FASTWEB S.p.A.
D-Wave
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Nel 2015 la società di Mountain View ha dotato il suo supercomputer che risponde alle leggi della fisica quantistica di 1024 qubit

Se qualcuno aveva ancora qualche dubbio, Google ha provato a dissolverlo in maniera definitiva. Il futuro dell'informatica passa dai computer quantistici: grazie alla fisica quantistica, infatti, il settore sarà in grado di passare i limiti imposti dalla tecnologia impiegata attualmente nella realizzazione dei microchip e rendere possibili sistemi informatici dotati di maggiore potenza di calcolo.

Google ha recentemente aggiornato il suo computer quantico, conosciuto con il nome di D-Wave, raddoppiandone la potenza di calcolo. Ora D-Wave è dotato di un chip a 1.024 qubit e potrà ora essere "messo alla frusta" per provare a superare le prestazioni dei supercomputer più potenti al mondo. Sia Google sia gli altri partner del progetto non conoscono ancora quali siano i limiti del computer quantico appena aggiornato, ma sperano presto di conoscerne pregi e difetti.

 

Il circuito quantico di D-Wave

 

Lo sviluppo di D-Wave

Realizzato dalla canadese D-Wave System, D-Wave nasce nel 2007 con una potenza di calcolo di "appena" 16 qubit. Qualche anno dopo, quando il computer quantico inizia ad accumulare qubit su qubit, Google inizia ad interessarsi del progetto insieme alla NASA e alla Universities Space Research Association (o USRA). Una volta che D-Wave raggiunge la soglia dei 512 qubit, Google inizia a testare le capacità di calcolo del computer quantico, mettendone alla prova i circuiti su calcoli piuttosto complessi. A inizio 2015 Google, NASA, USRA e D.Wave System raggiungono un accordo di sette anni per continuare a sviluppare il computer quantico e incrementarne le capacità di calcolo. L'obiettivo dell'accordo è di mantenere D-Wave aggiornato "allo stato dell'arte", così da esplorare i limiti dell'informatica quantistica.

 

D-Wave

 

I qubit

L'indeterminazione che aleggia nel settore è dovuta alla natura stessa dell'informatica quantistica. Alla sua base troviamo il qubit o bit quantico, unità minima di archiviazione di un sistema informatico quantico. Se in un computer "classico" i transistor che formano i chip possono archiviare un singolo bit di informazione, assumendo alternativamente il valore di "0" o "1", il qubit assume un valore indeterminato e nello stesso istante può essere sia "0" sia "1". Un sistema quantico composto da due qubit può assumere contemporaneamente quattro differenti valori: "00", "01", "10" e "11". Continuando a incrementare il numero di qubit che formano il sistema, si incrementerà esponenzialmente la potenza di calcolo del computer stesso.

Nello specifico, i qubit che formano D-Wave sono dei circuiti realizzati con materiali superconduttori che, in particolari condizioni ambientali, sono in grado di far scorrere contemporaneamente la corrente in entrambe le direzioni.

A consumo ridotto

Nonostante Google e gli altri partner prevedono di sviluppare esponenzialmente le capacità di calcolo di D-Wave, i consumi del computer quantico non dovrebbero crescere di conseguenza.

 

 

Gran parte del consumo energetico del sistema, infatti, sono dovuti ai sistemi di raffreddamento che devono tenere i circuiti superconduttivi a temperature prossime allo Zero Assoluto. Di per sé, un singolo qubit consuma una frazione di Watt: anche se il loro numero fosse destinato a decuplicare nel corso degli anni, la bolletta dell'energia elettrica non dovrebbe risentirne.

Invertire la tendenza

Un fattore, quello energetico, che non deve essere per nulla sottovalutato. Ci si trova in un'epoca nella quale i produttori di microchip sono alla ricerca del giusto compromesso tra consumi ridotti e potenza di calcolo senza limiti (o quasi). Se le analisi di Google, di D-Wave System e gli altri partner del progetto sono giuste, il computer quantico in via di sviluppo garantirebbe una capacità di eseguire operazioni sempre più complesse con un consumo costante e, tutto sommato, accettabile. Una piccola fiammella di speranza per un mondo che, anno dopo anno, si avvicina sempre più ai suoi limiti fisici. O almeno così sembra.

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TAGS: #informatica quantistica #qubit #google

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