I computer quantistici che cambieranno il mondo Uno studio anche a Pavia

PAVIA. Siamo nell'era della fantascienza che diventa realtà. Viviamo in un'epoca in cui persino i computer più all'avanguardia ci appaiono obsoleti, se messi a confronto con le potenzialità dei prototipi dei calcolatori quantistici. La nascita della meccanica quantistica all'inizio del Novecento, infatti, non ha solo portato una rivoluzione nel mondo della fisica teorica classica ma anche nella pratica tecnica: i computer ne sono la prova.Si parlerà di processori quantistici e della loro sperimentazione oggi alle 18, al collegio Borromeo di Pavia; relatore sarà il professore Dario Gerace. «Il processore quantistico è un calcolatore digitale, simile a una normale macchina calcolatrice - esordisce Dario Gerace - È un oggetto programmabile che elabora informazioni e fornisce risultati. La differenza principale rispetto a un computer tradizionale è che quest'ultimo codifica le informazioni in bit, in modo binario, mentre lo strumento quantistico funziona con un paradigma totalmente diverso, nel senso che codifica l'informazione su stati quantistici che possono trovarsi in sovrapposizione uno sull'altro, permettendo l'immagazzinamento di un maggior numero di dati». Un processore quantistico con solo 50 quantum bits (qubit) è in grado di raggiungere la capacità di memoria del più potente super computer attualmente disponibile sulla faccia della Terra, che corrisponde, in bit classici, a 10 elevato alla 17. Ma la questione non riguarda soltanto la memoria. Il vantaggio sta pure nella potenza computazionale, dovuta ad una prerogativa della fisica quantistica, ossia al cosiddetto "entanglement", uno speciale legame fisico che dona efficienza al macchinario.«Il terzo millennio è l'alba della computazione dei quanti - prosegue Gerace - Dopo anni che tutto ciò è stato studiato dal punto di vista teorico, ora stanno comparendo i primi prototipi funzionanti. Alcune tra le maggiori industrie informatiche, come Ibm, Google, Intel e Microsoft, stanno investendo capitali importanti nella ricerca e nello sviluppo di tale settore perché credono che in esso sia il futuro. Per ora i computer quantistici vanno a 20 qubit, la vera rivoluzione sarà quando riusciremo a spingerli oltre i 100. Le basi ci sono, però riscontriamo ancora difficoltà nella precisione della loro perfomance».Perché ad alti numeri di qubits, i quanti si dimostrano inaffidabili e soggetti ad errori nei calcoli. Gli esperti si stanno impegnando per perfezionarli, ma tendono a mettere le mani avanti dicendo che, nonostante i recenti progressi, i processori quantistici nei prossimi dieci anni potranno venire utilizzati esclusivamente per la ricerca di base, la risoluzione di complessi problemi di fisica e chimica. «Una volta che saremo sicuri della loro precisione di calcolo - assicura Gerace - li potremo usare per la criptografia, l'intelligenza artificiale e le reti neurali. Noi a Pavia stiamo già facendo caute sperimentazioni in questo senso. Io, Daniele Bajoni e Chiara Macchiavello abbiamo sviluppato il modello di un singolo neurone su un computer quantistico. Chissà che non sia il primo tassello per dei risultati ancora più promettenti di riproduzione del cervello umano». --Gaia Curci