Quantum Computing: solo mito o già realtà?

Gli albori dell’informatica quantistica risalgono al 1981, quando, Richard Feynman, premio Nobel per la fisica del 1965, sollevò la seguente domanda in una conferenza del MIT: “Possiamo simulare la fisica su un computer?”.

A quel tempo, nessuno pensava che potesse essere possibile. La fisica è lo studio dell’energia, della materia e dell’interazione tra di loro, mentre il nostro mondo e la realtà in sé sono di natura quantistica; gli elettroni esistono contemporaneamente in più stati e non possiamo modellarli correttamente con i computer classici. Calcolare ogni possibilità in cui possono esistere è però proibitivo. Basti pensare che una molecola con 10 elettroni può arrivare a presentare 1000 stati possibili, mentre una con 20 elettroni può arrivare fino ad oltre 1 milione di stati possibili.

Il discorso di Feynman e il documento di accompagnamento del 1982 sono i primi lavori che ipotizzano esplicitamente la costruzione di una macchina in grado di operare secondo i principi della meccanica quantistica, postulando l’idea di un simulatore quantistico universale, cioè una macchina in grado di usare effetti quantici per eseguire delle simulazioni.

I giganti della tecnologia stanno oggi investendo moltissimo, con l’obiettivo di poter ricorrere, un giorno, ai computer quantistici, dispositivi con una potenza di elaborazione estremamente maggiore rispetto a quella aggregata di tutti i computer attualmente disponibili. 

Alla fine del 2019, in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Nature, Google ha annunciato di aver realizzato ciò che una volta era ritenuto impossibile: raggiungere la supremazia quantistica. Sebbene il successo di Google sia stato un enorme passo avanti nel progresso dei computer quantistici, importanti traguardi restano ancora da fare, prima che possa esistere un computer quantistico commerciabile e realmente utilizzabile per risolvere i problemi del mondo reale.

Nell’attesa di raggiungere davvero la supremazia quantistica, ecco alcuni dei miti che circondano il Quantum Computing e che oggi andremmo a sfatare.

Mito n. 4: i computer quantistici potrebbero raggiungere la coscienza e trasformarsi in “mente quantistica”.

Fatto #4: la mente o coscienza quantistica è solo un’ipotesi e non è stata dimostrata.

Abbiamo ancora molta strada da fare per comprendere la meccanica quantistica e l’informatica e ancora nessuna delle ipotesi sulla mente quantistica è stata dimostrata.

Esiste un enorme divario nel livello di distinzione in complessità tra un cervello e un qualsiasi computer. Detto ciò, non è impossibile per un computer avere una mente propria o raggiungere la coscienza, anche se questa teoria è ancora molto poco chiara.

Alcuni professionisti asseriscono che la mente quantistica potrebbe essere uno dei vantaggi dell’informatica quantistica ma questa affermazione è considerata altamente discutibile.

Mito n. 5: il Quantum Computing sarà disponibile in commercio tra 15 anni.

Fatto #5: sarà difficile anche per Quantum Computing sostituire completamente il Classic Computing in un arco temporale così breve.

Molti lo hanno già detto negli ultimi 15 anni ma non c’è stato alcun cambiamento drastico. Si tratta di uno dei miti dell’informatica quantistica pura. L’informatica quantistica è un processo molto impegnativo anche dal punto di vista hard: perché il calcolo possa essere risolto ad alta velocità, il calore generato prodotto è altrettanto altissimo. Infatti, i computer quantistici sono conservati a -23 gradi Celsius.

Dunque la sostituzione dei classici computer con quelli quantistici non è fattibile né ora né in un futuro prossimo. Il calcolo quantistico sarà utilizzato nel migliore dei casi per la ricerca, la modellazione di fascia alta e il calcolo dei numeri nei data center.

Mito n. 6: i computer quantistici saranno più bravi a modellare lo scenario del mondo reale.

Fatto #6: i computer quantistici non sono stati ancora programmati per modellare tutti gli scenari del mondo reale.

La realtà dell’informatica quantistica è che un computer quantistico da 300 qubit può prevedere i vari scenari finanziari per i prossimi due anni. L’intero mercato finanziario può essere modellato come un processo quantistico.

Finora, i modelli del mondo reale che i computer quantistici possono prevedere sono i modelli finanziari, meteorologici e agricoli ma qui si ferma, per il momento, la previsione e la modellazione dei scenari del mondo reale.