Chip quantico

Informatica quantistica, a cosa serve

Non solo problemi matematici. I computer quantici possono tornare molto utili anche per la risoluzione di problematiche pratiche e quotidiane
Informatica quantistica, a cosa serve FASTWEB S.p.A.

C'è una ragione ben precisa per la quale giganti come Microsoft, Intel e Google (oltre alle agenzie governative di mezzo mondo) hanno investito e continuano a investire milioni e milioni di dollari ed euro sullo sviluppo di computer quantistici. Garantendo una potenza di calcolo di gran lunga superiore ai "normali" sistemi informatici (anche se paragonati ai migliori supercomputer di oggi), i computer quantici possono essere utilizzati per risolvere problemi matematici e fisici molto complessi rimasti sinora insoluti.

Questa, però, è solo una parte della storia. L'informatica quantistica, forte del qubit e basandosi sul principio di indeterminazione di Heisenberg, ha le potenzialità per rivoluzionare ogni settore dell'industria e del commercio. Le applicazioni pratiche di questa tecnologia sono molteplici e promettono di avere un grande impatto anche sulla nostra quotidianità. I computer quantici potranno aiutare ad avere previsioni meteo più esatte e a più lungo raggio; a migliorare i sistemi di intelligenza artificiale oggi in uso e offrire soluzioni di sicurezza informatica più avanzate.

Sicurezza informatica online

Una volta che i computer quantici saranno ampiamente diffusi, il settore della sicurezza online dovrà necessariamente fare i conti con cambiamenti epocali, sia positivi sia negativi. Prima di tutto, dovremmo sperare che gli scienziati informatici ed esperti di sicurezza riescano a ideare algoritmi di crittografia migliori degli attuali, altrimenti qualunque hacker potrà riuscire a decodificare backup, archivi e conversazioni online nel giro di pochi secondi. La "potenza bruta" che i computer quantici metteranno a disposizione di cybercriminali (e agenzie governative) sarà tale, che riuscire a scoprire le chiavi crittografiche pubbliche e private sarà un gioco da ragazzi.

 

Maggiore sicurezza online con l'informatica quantistica

 

Allo stesso tempo, però, la sicurezza informatica beneficerà della potenza aggiuntiva dei qubit. La crittografia quantistica, con la sua distribuzione quantica delle chiavi, potrebbe essere proprio la chiave che si cerca per garantire standard di sicurezza più elevati rispetto a quelli cui siamo oggi abituati. Graize ai principi della meccanica quantistica, come quello di indeterminazione già citato, anche se un hacker dovesse riuscire a intercettare il messaggio, questo risulterebbe "perturbato" e quindi illegibile.

Nuovi sistemi di intelligenza artificiale

I sistemi informatici quantici potrebbero dare un ulteriore spunto allo sviluppo di algoritmi di apprendimento automatico (machine learning) e, quindi, all'intelligenza artificiale. La capacità di questi computer di analizzare grandi moli di dati in brevissimo tempo, infatti, permetterà ai sistemi di machine learning di avere più informazioni a disposizione e accorciare la loro curva di apprendimento. Ciò si traduce nello sviluppo di software sempre più intelligenti e sempre più capaci di "prendere piede" in un maggior numero di settori.

Sviluppo di nuove medicine

Algoritmi di machine learning e intelligenza artificiale trovano utilizzo anche all'interno dei laboratori farmaceutici, dove sono utilizzati per creare nuove e più efficaci medicine contro malattie di ogni tipo. Va da sé, dunque, che un computer quantico potrà essere di grande aiuto per gli scienziati nello studio digitale delle interazioni tra molecole, proteine e agenti chimici: ciò aiuterà a comprendere l'efficacia di nuovi composti e bypassare così la fase preliminare di test e analisi dei nuovi medicinali.

 

Il computer quantico troverà spazio nella creazione di nuovi medicinali

Si tratta di operazioni che richiedono una capacità di calcolo non indifferente e sono oggi affidate ad alcuni dei supercomputer più potenti in circolazione. Inoltre, i computer quantici consentirebbero una più veloce sequenziazione e studio del DNA di ogni singola persona vivente, permettendo lo sviluppo di medicinali più specifici e adatti al nostro patrimonio genetico.

Previsioni del tempo e cambiamento climatico

Anche utilizzando i sistemi informatici e i software più avanzati, le previsioni meteo restano ancora oggi un argomento ostico per qualunque computer si decida di utilizzare. I computer quantistici, con la loro "potenza di fuoco", dovrebbero essere in qualche modo facilitati e garantire previsioni più accurate e a lungo termine. I computer quantici, inoltre, forniranno una visione più ampia della situazione generale e dell'influenza che l'uomo sta avendo sull'ambiente nell'ambito del cambiamento climatico.

Controllo del traffico

 

Migliore controllo del traffico

Che si tratti di traffico terrestre o traffico aereo, il computer quantistico aiuterà a ottimizzare i flussi di auto, treni e velivoli vari ed eliminare il problema degli ingorghi e dei sovraffollamenti. Sfruttando i dati storici a disposizione e analizzandoli più in profondità (grazie alla maggiore potenza di calcolo garantita dai qubit), i computer quantici forniranno suggerimenti su quali siano le migliori rotte da seguire per ottimizzare le partenze e ridurre i blocchi.

Approccio olistico

Aspetto forse più importante e interessante, l'informatica quantistica e i computer quantici permetteranno di affrontare i problemi (di qualunque genere e di qualunque complessità) con un approccio olistico. Man mano che si riusciranno a sviluppare sistemi sempre più potenti, infatti, nessun quesito sarà così ampio o così complesso da non poter essere affrontato in tutta la sua interezza. Ciò permetterà di efficientare i processi decisionali e risolutivi, facendo così risparmiare tempo e denaro.

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