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Innovazione

La supremazia quantistica di Google è realtà

Novembre 2019

Il super computer si chiama Sycamore e rappresenta una pietra miliare nella ricerca scientifica. Nature ha paragonato questo risultato al primo volo dei fratelli Wright.

La notizia alla fine è arrivata. Dopo le indiscrezioni pubblicate sul sito della Nasa, Google lo ha annunciato ufficialmente. L’amministratore delegato Sundar Pichai dal blog dell’azienda ha confermato che Big G è riuscita ad affermare la supremazia quantistica. Cosa significa? Un computer quantistico realizzato dagli scienziati di Google sarebbe riuscito a risolvere in soli 200 secondi un problema matematico che il più potente computer tradizionale oggi in esercizio risolverebbe invece in 10mila anni di lavoro. 

Come funziona

Google ha pubblicato i risultati dell’impresa sulla rivista Nature, battezzando il potente processore quantistico con il nome Sycamore. Il computer, scrivono i ricercatori di Google Ai Quantum guidati da Frank Arute, “impiega circa 200 secondi per campionare un’istanza di un circuito quantistico un milione di volte: i nostri benchmark indicano attualmente che per un supercomputer classico all'avanguardia questo stesso lavoro richiederebbe circa 10.000 anni. Questo consistente aumento di velocità rispetto a tutti gli algoritmi classici noti è una realizzazione sperimentale della supremazia quantistica”.

Sycamore ha impiegato 3 minuti e 20 secondi, rispetto ai 10mila anni che il supercomputer degli Oak Ridge National Lab del Tennessee – considerato il più potente al mondo – avrebbe impiegato per arrivare allo stesso risultato. Questo traguardo, scrivono i ricercatori, “dimostra indiscutibilmente la superiorità di questa tecnologia rispetto a quelle convenzionali”.

Tutto merito dei qbit, le speciali unità di memoria elementare. Mentre i bit dei computer tradizionali possono assumere alternativamente i valori zero oppure uno, i qbit – grazie ai principi della fisica quantistica – possono assumere ogni valore compreso tra 0 e 1, e questo permette ai processori quantistici di esplorare svariate soluzioni in contemporanea.

Cosa significa

Per la scienza, è un traguardo enorme. Pichai ha paragonato il risultato alla costruzione del primo razzo spaziale, per rendere l’idea. La rivista Nature si spinge a definire questo risultato “una pietra miliare paragonabile al primo volo effettuato dai fratelli Wright”. Con una precisazione: “È necessario molto lavoro prima che i computer quantistici diventino una realtà pratica”. L’aereo dei fratelli Wright “non è stato il primo veicolo aereo a volare e non ha risolto alcun problema di trasporto urgente. Né ha preannunciato l’adozione diffusa di aerei o ha segnato l’inizio della fine per altri modi di trasporto. Invece, l’evento viene ricordato per aver mostrato un nuovo regime operativo: il volo semovente di un aereo più pesante dell’aria. È ciò che l’evento rappresentava, piuttosto che ciò che praticamente ha realizzato, che era fondamentale. E così è con questo primo rapporto sulla supremazia computazionale quantistica”.

Quello che Sycamore dimostra è in effetti la possibilità di cambiare per sempre l’informatica così come la conosciamo oggi. Provocando una rivoluzione tecnologica in tutta la ricerca scientifica, compresa quella medica, con conseguenze importanti sulla stessa salute dell’uomo. La velocità di calcolo inoltre potrebbe provocare cambiamenti mai visti prima nello sviluppo delle intelligenze artificiali e dei robot. 

Le reazioni

I ricercatori di IBM, che hanno progettato e realizzato il supercomputer degli Oak Ridge National Lab, hanno risposto a Google che la loro macchina avrebbe potuto risolvere lo stesso problema in due giorni e mezzo o forse meno, a patto di programmarla opportunamente. Davanti a tale obiezione, Google ha invitato i concorrenti ad analizzare il lavoro di Sycamore e a tentare di riprodurlo sulle loro macchine.

L’intero mondo dell’informatica, compresa IBM, sembra credere in questa nuova tecnologia, visto che nell’ultimo anno gli investimenti nel settore hanno sfiorato il miliardo di dollari.