Google inventa il primo chip quantico

Per spingere sempre di più il progresso tecnologico, negli ultimi decenni il primo obiettivo per migliorare le performance dei computer è stato quello di miniaturizzare i chip fino ad arrivare al limite della meccanica quantistica. È proprio da questo importantissimo ramo della fisica che gli scienziati della computer science sono riusciti a modellizzare una macchina in grado di eseguire calcoli migliaia di volte più veloci rispetto gli attuali computer.

Quale compagnia poteva buttarsi ad investire e creare nuove tecnologie se non Google? John Martinis, leader del gruppo di ricerca della compagnia californiana, attualmente conduce gli studi di questi nuovi processori ed ha dichiarato che fra pochi mesi questi saranno pronti per essere svelati al mondo. Per la fine dell’anno, dice Martinis, il team costruirà un dispositivo in grado di raggiungere la “supremazia quantica” e raggiungere così potenze di calcolo inimmaginabili.

Il team (composto da 25 menti) Google è sicuro di sé, soprattutto da quando negli ultimi giorni ha sviluppato un nuovo chip quantico mai visto prima. Per mettere in mostra il loro dominio, la compagnia prevede di organizzare una competizione tra la sua nuova creazione e l’attuale supercomputer più potente al mondo.

Ma come funziona un chip quantico? Mentre un normale processore lavora con una sequenza di bit (le famose coppie binarie 1-0 chiamate anche on-off), i processori di nuova tecnologia operano con i cosiddetti “qubit”, ovvero dei bit digitali quantici in grado di eseguire calcoli complicatissimi sfruttando i fenomeni fisici legati alla meccanica quantistica.

Oggi Google dichiara di aver creato un chip 6 qubits, ma secondo Martinis per realizzare il supercomputer da guinness servirà una architettura in grado di ospitare almeno 49 qubits. Il chip attualmente realizzato è stato presentato allo scorso IEEE TechIgnite Conference in Burlingame (California) tramite alcune foto, ma il team non si è voluto esporre troppo formalmente riguardo i dettagli tecnici della creazione. D’altra parte il capogruppo Martinis ha già dichiarato che modelli di chip a 30 e 50 qubits sono già in sviluppo e che è si sente molto sicuro dei risultati che saranno in grado di raggiungere.

John Martinis è professore presso l’University of California in Santa Barbara e lavora in Google dal 2014. Anche il suo team è relativamente giovane, formatosi proprio da quando le nuove tecnologie quantistiche hanno iniziato a diventare una realtà più o meno realizzabile. Anche IBM, Microsoft, Intel e altre startup minori gareggiano per lo sviluppo di processori quantistici, alimentando la competizione e la corsa verso la gloria.

Secondo Simon Gustavsson, uno dei principali investigatori della computazione quantica, IBM e Google sono attualmente i due leader che stanno trainando maggiormente la nascita di queste tecnologie. Altri professori come Chris Monroe, che insegna all’University of Maryland e cofondatore della startup quantistica IonQ, sono tanto entusiasti quanto perplessi riguardo alle nuove problematiche che si verranno a creare in seguito, come per esempio la programmabilità di questi chip.

Martinis è d’accordo con queste preoccupazioni, ma continua a rassicurare il pubblico dichiarando che alcuni di questi problemi sono già in via di considerazione dai ricercatori Google, per la gioia del cofondatore Sergey Brin (e delle sue tasche).

Tra i maggiori concorrenti di Google nella ricerca quantistica, come già detto, c’è IBM. Quest’ultima proprio un anno fa ha mostrato al pubblico le capacità del suo processore a quanti durante la IBM Quantum Experience, un servizio di cloud in cui ogni utente poteva condurre esperimenti servendosi della potenza computazionale del supercomputer.

Anche se un computer quantistico universale ancora non esiste, secondo IBM questa tecnologia sarà realtà a partire dal prossimo decennio, con taglie che andranno dai 50 ai 100 qubit. Considerando che l’attuale tecnologia è già in grado di eseguire 3 miliardi di operazioni al secondo, le possibilità che la meccanica quantistica offre al mondo della tecnologia risultano ancora oggi difficili da immaginare, ma fanno sicuramente sognare tutti gli appassionati di computer e tecnologia.

Insomma, riuscite ad immaginare che videogioco possa girare su un processore 5000 volte più veloce di uno attuale?