Oltre lo 0 e 1: il Computer Quantistico
Come è ben noto, tutti i calcolatori attualmente in uso sono basati sull'elaborazione e l'immagazzinamento di dati tramite sequenze di bit, che possono avere valore 0 o 1. E se il bit non potesse avere solo due valori, ma di più?
Evidentemente la potenza di calcolo aumenterebbe esponenzialmente, così come la velocità di esecuzione di qualsiasi operazione.
Per la teoria quantistica, in alcune condizioni e a livello atomico, la materia può essere in più stati contemporaneamente. Questi particolari stati sono chiamati “super-posizioni”. Si può pensare ad esempio ad un atomo che gira su se stesso, in due diverse direzioni nello stesso istante.
Sfruttando questi fenomeni quantistici, si sta cercando di elaborare calcolatori che posseggano bit in grado di essere nella posizione 0, nella posizione 1 o una combinazione di 0 e 1. Questi “super-bit” sono stati denominati “qubit”.
Principali difficoltĂ di realizzazione
Gli effetti quantistici si verificano solo in condizioni specifiche. Non ci devono infatti essere interferenze di alcun tipo; i qubit attualmente realizzati sono schermati magneticamente, tenuti nel vuoto a temperature bassissime. Una volta costruito un sistema di qubit, lo si deve interfacciare, e non è possibile utilizzare il sistema informatico tradizionale.
Infatti il computer quantico si basa su un modello probabilistico, non deterministico come quelli normali. Ad esempio il computer quntistico che viene prodotto dalla D-Wave, elabora decine di migliaia di risposte differenti a un singolo problema, restituendo poi quella ottimale o “più probabile”.
L'unico ostacolo che non si presenterĂ nella realizzazione di un computer quantistico sembra essere quello economico: la NASA e Google hanno deciso di collaborare con la D-Wave per lo sviluppo e il miglioramento del loro computer quantico.
Stato attuale delle ricerche
La D-Wave Company è stata la prima che ha commercializzato un computer quantico nel 2011 La compagnia prevede di raddoppiare il numero di qubits collegati tra loro ogni anno, in modo da aumentare la velocità di calcolo. Il D-Wave Two (secondo nato della compagnia canadese) dovrebbe presentare ben 512 qubits, tenuti ad una temperatura di soli 0,2° sopra lo zero assoluto.
Alcuni però mettono in dubbio le reali potenzialità del sistema D-Wave, sostenendo che non si tratti di un sistema quantico puro; infatti al momento non è possibile sapere con certezza cosa accada all'interno di un qubit (se venga sfruttata o meno la “super-posizione”), a causa degli stessi fondamenti della meccanica quantistica: il semplice atto di osservare un fenomeno quantistico, ha influenza sullo stesso fenomeno.
Essere esaustivi sull'argomento in poche parole è difficile, forse impossibile. Pertanto invito a visitare i siti internet linkati in precedenza, se siete interessati all'argomento.
