Il calcolo quantistico è una di quelle tecnologie "dietro l'angolo" che ha diviso la comunità scientifica. Aziende tecnologiche come Google e IBM hanno dato il massimo sia con la R&S che con il marketing come se fossero già qui, mentre molti ricercatori indipendenti hanno affermato che i computer quantistici non funzioneranno mai.

Tuttavia, la maggior parte delle persone che lavorano in questo campo ritiene che i computer quantistici saranno in grado di risolvere problemi che i computer classici non sono in grado di risolvere entro i prossimi 10 anni.

Questo secondo un recente sondaggio condotto da QuEra su 927 persone con associazioni nel campo del calcolo quantistico (ricercatori, dirigenti, stampa, appassionati, ecc.). Degli intervistati, il 74,9% "si aspetta che il calcolo quantistico sia un'alternativa superiore al calcolo classico per determinati carichi di lavoro" entro i prossimi 10 anni.

Alla domanda sulla rapidità con cui stava progredendo il campo dell’informatica quantistica, più della metà ha risposto “più velocemente di quanto mi aspettassi” o “molto più velocemente di quanto mi aspettassi”. Tra gli accademici, quel numero è salito al 55%.

Ma il campo sta avanzando abbastanza velocemente? La domanda importante che si pongono sia gli entusiasti che i detrattori è: "quando saranno utili i computer quantistici?" Sfortunatamente, la risposta è più complicata di quanto si possa pensare.

Aspettative quantistiche

Esistono computer quantistici. L'elenco dei laboratori con sistemi quantistici funzionanti include IBM, Google, Microsoft, D-Wave, QuEra e molti altri. Ci sono diversi computer quantistici funzionanti sia in Europa che in Cina.

Il problema non è se esistono o meno, ma se sono utili e possono essere scalati. In altre parole: nessuno si preoccuperà dei computer quantistici finché non saranno redditizi, e non saranno redditizi finché non saranno in grado di fare cose importanti che i computer normali non possono fare.

Nel 2019, il fisico teorico Mikhail Dyakonov scrisse un editoriale in cui dichiarava che il futuro del quantum computing era un vicolo cieco. Intitolato "The Case Against Quantum Computing", l'articolo di Dyakonov sosteneva che gli scienziati non supereranno mai i problemi di rumore, scalabilità ed efficienza necessari per dare ai computer quantistici un utile vantaggio sui computer classici.

Tuttavia, questo punto di vista non riflette necessariamente la realtà della ricerca all'avanguardia sul calcolo quantistico. Nel 2024, ci sono decine di team in tutto il mondo che lavorano su innumerevoli sfide individuali associate allo sviluppo di utili computer quantistici.

Proprio come sarebbe stato impossibile giocare a Grand Theft Auto V su un mainframe classico costruito negli anni '50, anche l'idea di risolvere problemi di calcolo attualmente intrattabili con un computer quantistico costruito nel 2019 non ha alcun merito.

I problemi quantistici

Il campo del calcolo quantistico è cambiato in modo significativo da quando Dyakonov ha pubblicato il suo editoriale di cui sopra. Nel 2019, ad esempio, una delle sfide più grandi per gli sviluppatori quantistici era l'infrastruttura.

Uno dei primi tentativi di IBM di costruire un computer quantistico basato su gate, ad esempio, ha dato vita a un enorme nido di tubi e chip dall'aspetto steampunk. Probabilmente l'avete visto. Sembra un lampadario funky in ottone ed è probabilmente l'immagine più comune associata agli articoli di giornale sul calcolo quantistico.

Inoltre, la sua costruzione è costata milioni, ha superato a malapena i requisiti dell'informatica quantistica e, solo per il suo funzionamento, sono stati necessari un team di fisici e un laboratorio enorme.

Oggi, a metà del 2024, più scienziati, laboratori, aziende e governi che mai sono coinvolti nel calcolo quantistico. I progressi nella correzione degli errori, nella tolleranza ai guasti e nelle infrastrutture hanno portato alla funzione quantistica a temperatura ambiente e a numerosi esempi di vantaggio quantistico.

La prospettiva quantistica

Non è realmente fattibile paragonare un computer quantistico a uno classico. Probabilmente non avremo computer quantistici personali o laptop quantistici nel prossimo futuro per lo stesso motivo per cui non utilizziamo motori a turbina a gas per alimentare i nostri televisori.

I computer quantistici non vengono sviluppati per risolvere sfide semplici. Sono progettati per risolvere i problemi computazionalmente complessi che esisteranno ancora una volta che avremo spinto l'informatica classica al suo limite matematico assoluto.

Ad esempio, non dovrebbero sostituire il tuo iPhone, ma un giorno le previsioni meteo, del traffico e finanziarie che guardi sul suo schermo potrebbero diventare incredibilmente più accurate grazie ai computer quantistici.

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