{"id":54415,"date":"2019-12-25T00:00:00","date_gmt":"2019-12-24T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/kubity-vmesto-bitov-kakoe-budushhee-gotovyat-nam-kvantovye-kompyutery"},"modified":"2020-02-18T14:02:25","modified_gmt":"2020-02-18T11:02:25","slug":"kubity-vmesto-bitov-kakoe-budushhee-gotovyat-nam-kvantovye-kompyutery","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/news\/kubity-vmesto-bitov-kakoe-budushhee-gotovyat-nam-kvantovye-kompyutery","title":{"rendered":"I cubiti invece dei bit: quale futuro ci riservano i computer quantistici?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"I
\nUna delle principali sfide scientifiche del nostro tempo \u00e8 la corsa per creare il primo computer quantistico utile. Migliaia di fisici e ingegneri sono coinvolti in questa competizione. I loro concetti sono sviluppati da IBM, Google, Alibaba, Microsoft e Intel. Come un potente dispositivo di elaborazione cambier\u00e0 il nostro mondo, e perch\u00e9 \u00e8 cos\u00ec importante?
\n<\/a><\/noindex>
\nImmaginate per un momento: un computer quantistico pienamente funzionante \u00e8 stato creato. \u00c8 diventato un elemento abituale e naturale della nostra vita. Ora si parla di calcoli classici solo a scuola, nelle ore di storia. Da qualche parte nei freddi sotterranei, potenti macchine operano con i qubit per supportare il funzionamento di robot dotati di intelligenza artificiale. Questi ultimi svolgono tutte le attivit\u00e0 pericolose e semplicemente monotone. Passeggiando nel parco, guardate intorno e vedete vari robot. Esseri umanoidi portano a spasso i cani, vendono gelati, riparano i fili elettrici, spazzano il terreno. Alcuni modelli sostituiscono animali domestici.<\/p>\n

Abbiamo avuto l'opportunit\u00e0 di svelare tutti i misteri dell'Universo e di guardare dentro noi stessi. La medicina ha raggiunto un nuovo livello: nuovi farmaci innovativi vengono sviluppati ogni settimana. Possiamo prevedere e identificare dove si trovano le risorse scarse, come gas e petrolio. Il problema del riscaldamento globale \u00e8 stato risolto, i metodi di risparmio energetico sono stati ottimizzati e nelle citt\u00e0 non ci sono pi\u00f9 ingorghi. Il computer quantistico non solo gestisce tutte le macchine robotiche, ma garantisce anche un traffico fluido: monitora la situazione sulle strade, corregge i percorsi e prende il controllo dai conducenti in caso di necessit\u00e0. Ecco come potrebbe apparire l'era quantistica. <\/p>\n

Febbre dell'oro quantistico<\/h3>\n

\nLe prospettive di applicazione sono straordinarie, quindi gli investimenti nello sviluppo quantistico crescono ogni anno. Il mercato globale del calcolo quantistico \u00e8 stato valutato a 81,6 milioni di dollari nel 2018. Gli esperti di Market.us prevedono che entro il 2026 raggiunger\u00e0 381,6 milioni di dollari. Ci\u00f2 significa che crescer\u00e0 in media del 21,26% all'anno dal 2019 al 2026. <\/p>\n

Questa crescita \u00e8 stimolata dall'uso crescente della crittografia quantistica nelle applicazioni di sicurezza ed \u00e8 dovuta agli investimenti degli attori interessati nel mercato del calcolo quantistico. All'inizio di quest'anno, secondo un'analisi della rivista scientifica Nature, investitori privati hanno finanziato almeno 52 aziende nel campo delle tecnologie quantistiche in tutto il mondo. Grandi attori come IBM, Google, Alibaba, Microsoft, Intel e D-Wave Systems sono al lavoro per creare un computer quantistico applicabile. <\/p>\n

S\u00ec, finora i fondi in entrata in questo settore rappresentano una spesa relativamente modesta (per confronto: nel 2018 gli investimenti nell'IA ammontavano a 9,3 miliardi di dollari). Ma queste cifre sono significative per un settore ancora immaturo, che non pu\u00f2 ancora vantare indicatori di efficacia.<\/p>\n

Risolvere problemi quantistici<\/h3>\n

\n\u00c8 importante comprendere che al giorno d'oggi la tecnologia \u00e8 ancora nelle fasi iniziali. Sono stati realizzati solo prototipi di macchine quantistiche, sistemi sperimentali singoli. Queste sono in grado di eseguire algoritmi fissi di bassa complessit\u00e0. Il primo computer a 2 qubit \u00e8 stato creato nel 1998, e all'umanit\u00e0 sono serviti 21 anni per portare i dispositivi al livello adeguato, il cosiddetto \u00abvantaggio quantistico\u00bb. Questo termine \u00e8 stato coniato dal professor John Preskill del Caltech. Esso significa la capacit\u00e0 dei dispositivi quantistici di risolvere problemi pi\u00f9 rapidamente dei pi\u00f9 potenti computer classici. <\/p>\n

Una svolta in questo campo \u00e8 stata compiuta dalla societ\u00e0 californiana Google. Nel settembre 2019, la corporation ha annunciato che il loro dispositivo a 53 qubit Sycamore ha completato un calcolo che al supercomputer pi\u00f9 avanzato avrebbe richiesto 10.000 anni, in soli 200 secondi. Questa affermazione ha suscitato molte polemiche. In IBM hanno categoricamente contestato tali calcoli. Nel loro blog, l'azienda ha scritto che il loro supercomputer Summit sarebbe in grado di portare a termine un compito simile in 2,5 giorni. E tutto ci\u00f2 che serve \u00e8 un aumento della capacit\u00e0 di archiviazione dei dati. Anche se, in realt\u00e0, la differenza si \u00e8 rivelata non cos\u00ec colossale, Google ha effettivamente raggiunto per prima il \"superamento quantistico\". Questo rappresenta una tappa importante nella ricerca informatica, ma non di pi\u00f9. L'impresa di Sycamore ha un carattere puramente dimostrativo. Non ha applicazioni pratiche ed \u00e8 inutile per risolvere problemi reali. <\/p>\n

Il problema principale \u00e8 l'hardware. Se i bit classici possono essere 0 o 1, nel bizzarro mondo quantistico i qubit possono trovarsi in entrambi gli stati simultaneamente. Questa propriet\u00e0 \u00e8 conosciuta come sovrapposizione. I qubit sono simili a trottola che girano: ruotano contemporaneamente in senso orario e antiorario, si muovono su e gi\u00f9. Se trovate tutto ci\u00f2 confuso, siete in ottima compagnia. Richard Feynman una volta disse: \"Se pensate di comprendere la meccanica quantistica, significa che non la comprendete.\" Parole audaci da parte di un uomo che ha ricevuto il Premio Nobel per... la meccanica quantistica.<\/p>\n

Dunque, i qubit sono estremamente instabili e soggetti a perturbazioni esterne. Un'auto che passa sotto le finestre del laboratorio, il rumore interno del sistema di raffreddamento, una particella cosmica che vola \u2014 qualsiasi interferenza casuale, qualsiasi interazione compromette la loro sincronia e portano alla decoerenza. Questo \u00e8 devastante per i calcoli. <\/p>\n

La questione fondamentale per lo sviluppo dell'informatica quantistica \u00e8 quale soluzione hardware tra quelle esplorate garantir\u00e0 la stabilit\u00e0 dei qubit. Chi risolver\u00e0 il problema della perdita di coerenza e render\u00e0 i computer quantistici comuni come le schede grafiche ricever\u00e0 il Premio Nobel e diventer\u00e0 la persona pi\u00f9 ricca al mondo. <\/p>\n

Il cammino verso la commercializzazione<\/h3>\n

\nNel 2011, l'azienda canadese D-Wave Systems Inc. \u00e8 stata la prima a vendere computer quantistici, sebbene la loro utilit\u00e0 sia limitata a determinate problematiche matematiche. Nei prossimi mesi, milioni di sviluppatori potranno iniziare a utilizzare processori quantistici tramite cloud: IBM promette di fornire accesso al suo dispositivo da 53 qubit. Attualmente, 20 aziende hanno ottenuto questo privilegio nell'ambito del programma chiamato Q Network. Tra di esse ci sono il produttore di tecnologia Samsung Electronics, i produttori automobilistici Honda Motor e Daimler, le aziende chimiche JSR e Nagase, e le banche JPMorgan Chase & Co. e Barclays. <\/p>\n

La maggior parte delle aziende che oggi sperimentano con il calcolo quantistico lo considerano una componente essenziale del futuro. La loro missione principale ora \u00e8 scoprire cosa funziona nel calcolo quantistico e cosa no. E sono pronte a implementare per prime la tecnologia nel business, quando sar\u00e0 pronta. <\/p>\n

Organizzazioni di trasporto. Volkswagen, insieme a D-Wave, sta sviluppando un'applicazione quantistica \u2014 un sistema di gestione del traffico. Il nuovo programma permetter\u00e0 alle organizzazioni di trasporto pubblico e alle aziende di taxi nelle grandi citt\u00e0 di utilizzare il proprio parco auto in modo pi\u00f9 efficiente e ridurre i tempi di attesa dei passeggeri. <\/p>\n

Settore energetico. ExxonMobil e IBM stanno promuovendo l'uso del calcolo quantistico nell'energia. Si concentrano sullo sviluppo di nuove tecnologie energetiche, sull'aumento dell'efficienza energetica e sulla riduzione delle emissioni di gas serra. La scala e la complessit\u00e0 delle sfide che affronta il settore energetico superano le capacit\u00e0 dei moderni computer tradizionali e si adattano bene ai test quantistici. <\/p>\n

Aziende farmaceutiche. Accenture Labs collabora con 1QBit, una societ\u00e0 specializzata nello sviluppo di software quantistico. In soli 2 mesi, sono passati dalla ricerca alla verifica del concetto: applicazione di un'applicazione per la modellazione di interazioni molecolari complesse a livello atomico. Grazie alla potenza del calcolo quantistico, \u00e8 possibile analizzare molecole pi\u00f9 grandi. Cosa porter\u00e0 questo alla societ\u00e0? Farmaci innovativi con minori effetti collaterali.<\/p>\n

Settore finanziario. Le tecnologie basate sui principi della teoria quantistica stanno attirando sempre pi\u00f9 l'attenzione delle banche. Sono interessate a elaborare transazioni, operazioni e altri tipi di dati nel minor tempo possibile. Barclays e JP Morgan Chase (in collaborazione con IBM), cos\u00ec come NatWest (con Fujitsu), stanno gi\u00e0 conducendo esperimenti per sviluppare software specializzati. <\/p>\n

L'accettazione da parte di grandi aziende e l'emergere di pionieri intraprendenti nel campo quantistico indicano la fattibilit\u00e0 commerciale del quantum. Stiamo gi\u00e0 osservando come il calcolo quantistico venga applicato a sfide del mondo reale, dalla maggiore efficienza energetica all'ottimizzazione delle rotte per il trasporto. E ci\u00f2 che \u00e8 importante, il valore di questa tecnologia crescer\u00e0 con il suo sviluppo.
\n
Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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