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[1] Computer quantistici

Messaggioda Foto Utenteclavicordo » 26 dic 2020, 11:21

https://newatlas.com/computers/jiuzhang-chinese-quantum-computer-supremacy/?utm_source=New+Atlas+Subscribers&utm_campaign=a9726240f1-EMAIL_CAMPAIGN_2020_12_07_09_15&utm_medium=email&utm_term=0_65b67362bd-a9726240f1-91673457
Il computer quantistico cinese che completa un'attività di 2,5 miliardi di anni in pochi minuti

I ricercatori in Cina affermano di aver raggiunto la supremazia quantistica, il punto in cui un computer quantistico completa un compito che sarebbe praticamente impossibile da eseguire per un computer classico. Secondo quanto riferito, il dispositivo, denominato Jiuzhang, ha condotto un calcolo in 200 secondi che richiederebbe a un normale supercomputer l'incredibile cifra di 2,5 miliardi di anni per essere completato.

I computer tradizionali elaborano i dati come bit binari, zero o uno. I computer quantistici, d'altra parte, hanno un netto vantaggio in quanto i loro bit possono anche essere sia uno che zero allo stesso tempo. Ciò aumenta la potenza di elaborazione potenziale in modo esponenziale, poiché due bit quantistici (qubit) possono trovarsi in quattro stati possibili, tre qubit possono essere in otto stati e così via.

Ciò significa che i computer quantistici possono esplorare molte possibilità contemporaneamente, mentre un computer classico dovrebbe eseguire ciascuna opzione una dopo l'altra. I progressi finora hanno visto i computer quantistici eseguire calcoli molto più velocemente di quelli tradizionali, ma il loro test finale sarebbe quando possono fare cose che i computer classici semplicemente non possono fare. E quella pietra miliare è stata soprannominata "supremazia quantistica".

L'anno scorso, Google è stata la prima azienda a dichiarare di aver ottenuto la supremazia quantistica. La società ha affermato che il suo processore Sycamore a 53 qubit ha eseguito un determinato calcolo entro 200 secondi, un'attività che secondo Google avrebbe impiegato 10.000 anni per il supercomputer più potente del mondo.

E ora la Cina afferma di essere entrata a far parte del club della supremazia quantistica. Secondo quanto riferito, il computer Jiuzhang ha trovato la soluzione a un problema particolarmente impegnativo entro tre minuti e 20 secondi. Un supercomputer tradizionale, d'altra parte, impiegherebbe non meno di 2,5 miliardi di anni per fare lo stesso, un tempo che è più della metà dell'età attuale della Terra.

Il calcolo è stato il cosiddetto campionamento dei bosoni, che calcola l'output di un circuito ottico complesso. Fondamentalmente, i fotoni vengono inviati nel sistema tramite molti input e una volta all'interno vengono divisi da divisori di raggio e rimbalzati da specchi. Il campionamento del bosone tiene conto di tutte queste variabili e calcola il possibile output di questo labirinto: un compito incredibilmente difficile per un normale computer, ma un buon test per i computer quantistici.

In questo caso, Jiuzhang stava lavorando con 50 fotoni, 100 ingressi, 100 uscite, 300 divisori di raggio e 75 specchi. Il computer è riuscito a calcolare un campione di distribuzione in circa il tempo necessario per fare un caffè, mentre Sunway TaihuLight - attualmente il quarto supercomputer più potente del mondo - avrebbe avuto bisogno di un quinto dell'intera età dell'universo per fare lo stesso lavoro.

Questo è chiaramente un risultato enorme, ma non significa che i computer tradizionali andranno da qualche parte presto. Questi tipi di calcoli non sono di per sé particolarmente utili: sono per lo più test per dimostrare la capacità di calcolo dei computer quantistici. Inoltre, questi computer hanno ancora alcuni problemi di stabilità che devono essere risolti e per ora si può pensare che non saranno necessariamente migliori in tutto rispetto ai loro predecessori.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Science.

Fonte: Science tramite Phys.org
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