Una dimostrazione della supremazia quantistica, con la quale un computer programmabile supera il supercomputer classico più veloce, è illustrata in un articolo apparso nei giorni scorsi sulla rivista Nature.
Il sistema quantistico ha impiegato circa 200 secondi per eseguire un compito che avrebbe richiesto a un computer classico circa 10.000 anni per essere completato. Il risultato si propone come una pietra miliare per il calcolo quantistico.
Il calcolo quantistico
Uno degli obiettivi del calcolo quantistico è quello di eseguire determinate attività di calcolo in modo esponenzialmente più veloce rispetto ai computer classici convenzionali. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario affrontare una serie di problemi tecnici, come la generazione di un ampio spazio di calcolo, mantenendo bassi i tassi di errore e la creazione di un test di riferimento, che dovrebbe essere difficile per un computer classico ma facile da completare per un computer quantistico.
John Martinis e colleghi descrivono i progressi tecnici realizzati per ottenere un computer quantistico. Per far questo hanno fabbricato un processore composto da 54 qubit, o bit quantici, che sfruttano la sovrapposizione e l’entanglement quantici per esplorare uno spazio computazionale più ampio di quello normalmente accessibile con i bit classici. Un qubit non funzionava correttamente, quindi il dispositivo operava con 53 qubit.
Correzione degli errori e test di controllo
Il team ha sviluppato processi di correzione degli errori per mantenere elevate fedeltà operative (fino al 99,99%). Per testare il sistema, hanno progettato un’attività di campionamento di numeri casuali – in cui i numeri casuali sono prodotti da un circuito quantico – che diventa sempre più esigente per i computer classici con l’aumentare del numero di qubit nel circuito quantico.
Il processore quantistico ha raccolto un milione di campioni di un circuito quantistico in circa 200 secondi, il che avrebbe richiesto a un supercomputer all’avanguardia circa 10.000 anni.
“Questa dimostrazione della supremazia quantistica sui principali algoritmi classici odierni sui principali supercomputer del mondo è davvero un risultato notevole”, scrive William Oliver, autore di un articolo di accompagnamento. Tuttavia, osserva che è necessario svolgere altro lavoro prima che i computer quantistici diventino una realtà pratica.
