{"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":"Qubit invece di bit: quale futuro ci riservano i computer quantistici?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Qubit
\nUna delle principali sfide scientifiche del nostro tempo \u00e8 la corsa per la creazione del primo computer quantistico utile. In essa partecipano migliaia di fisici e ingegneri. I loro concetti sono sviluppati da IBM, Google, Alibaba, Microsoft e Intel. Come cambier\u00e0 il nostro mondo un dispositivo di calcolo cos\u00ec potente 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 comune e naturale della nostra vita. Ora si parla di calcoli classici solo a scuola, nelle ore di storia. Da qualche parte, in fredde cantine, potenti macchine operano cubiti per supportare il lavoro di robot dotati di intelligenza artificiale. Eseguono tutte le mansioni pericolose e semplicemente monotone. Passeggiando nel parco, guardate intorno e vedete ogni sorta di robot. Esseri umanoidi portano a spasso i cani, vendono gelati, riparano impianti elettrici, spazzano il terreno. Alcuni modelli sostituiscono gli animali domestici.<\/p>\n

Abbiamo ottenuto la possibilit\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 determinare dove si trovano risorse scarse come gas e petrolio. \u00c8 stata risolta la questione del riscaldamento globale, ottimizzati i metodi di risparmio energetico, e nelle citt\u00e0 non ci sono pi\u00f9 ingorghi. Il computer quantistico non solo gestisce tutte le macchine robotizzate, ma assicura anche un traffico fluido: monitora la situazione sulle strade, corregge i percorsi e subentra al controllo degli automobilisti in caso di necessit\u00e0. Ecco come potrebbe apparire l'era quantistica. <\/p>\n

La corsa all'oro quantistico<\/h3>\n

\nLe prospettive di applicazione sono sbalorditive, quindi gli investimenti nello sviluppo quantistico aumentano 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 i 381,6 milioni di dollari. Ovvero, 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 sostenuta dagli investimenti dei soggetti interessati nel mercato del calcolo quantistico. All'inizio di quest'anno, secondo un'analisi della rivista scientifica Nature, gli investitori privati hanno finanziato almeno 52 aziende nel settore delle tecnologie quantistiche in tutto il mondo. Grandi attori come IBM, Google, Alibaba, Microsoft, Intel e D-Wave Systems stanno lavorando per realizzare computer quantistici praticamente utilizzabili. <\/p>\n

S\u00ec, finora i fondi che affluiscono in questo settore annualmente rappresentano spese relativamente contenute (per fare un confronto: nel 2018 gli investimenti nell'IA hanno raggiunto i 9,3 miliardi di dollari). Ma queste cifre sono significative per un settore ancora immature che non pu\u00f2 vantare indicatori di efficienza.<\/p>\n

Risoluzione di problemi quantistici<\/h3>\n

\n\u00c8 importante capire che al giorno d'oggi la tecnologia \u00e8 ancora nelle fasi iniziali. Sono stati realizzati solo prototipi di macchine quantistiche, pochi sistemi sperimentali. Queste sono capaci di eseguire algoritmi fissi di complessit\u00e0 limitata. Il primo computer a 2 qubit \u00e8 stato creato nel 1998, e l'umanit\u00e0 ha impiegato 21 anni per portare i dispositivi a un livello adeguato, quello che viene definito 'superiorit\u00e0 quantistica'. Questo termine \u00e8 stato introdotto dal professor John Preskill del California Institute of Technology. Significa la capacit\u00e0 dei dispositivi quantistici di risolvere problemi pi\u00f9 rapidamente dei computer classici pi\u00f9 potenti. <\/p>\n

Un'importante svolta in questo campo \u00e8 stata realizzata dalla compagnia californiana Google. A settembre 2019, la corporazione ha dichiarato che il loro dispositivo Sycamore a 53 qubit ha completato un calcolo in 200 secondi, un'operazione che richiederebbe 10.000 anni al supercomputer pi\u00f9 avanzato. Questa affermazione ha suscitato molte controversie. In IBM hanno categoricamente contestato questi calcoli. Nel loro blog, la compagnia ha scritto che il loro supercomputer Summit pu\u00f2 affrontare tale compito in 2,5 giorni. E tutto ci\u00f2 che serve \u00e8 aumentare la capacit\u00e0 di archiviazione. Anche se nella realt\u00e0 la differenza non \u00e8 risultata cos\u00ec colossale, Google ha effettivamente raggiunto per prima il \u201cvantaggio quantistico\u201d. E questo rappresenta una tappa importante nella ricerca informatica. Ma non oltre. L'impresa di Sycamore ha un carattere esclusivamente dimostrativo. Non ha applicazioni pratiche ed \u00e8 inutile per risolvere problemi concreti. <\/p>\n

Il problema principale riguarda l'hardware. Se i tradizionali bit di calcolo hanno un valore di 0 o 1, in questo strano mondo quantistico i qubit possono trovarsi in entrambi gli stati simultaneamente. Questa caratteristica \u00e8 conosciuta come sovrapposizione. I qubit assomigliano a topi in rotazione: girano simultaneamente sia in senso orario che antiorario, muovendosi su e gi\u00f9. Se trovi tutto questo confuso, sei in ottima compagnia. Richard Feynman una volta disse: \u201cSe pensi di comprendere la meccanica quantistica, significa che non la comprendi\u201d. Parole audaci da parte di un uomo che ha ricevuto il premio Nobel per... la meccanica quantistica.<\/p>\n

Quindi, i qubit sono estremamente instabili e soggetti a influenze esterne. Un'auto che passa sotto le finestre del laboratorio, il rumore interno del sistema di raffreddamento, una particella cosmica che sfreccia \u2014 qualsiasi interferenza casuale, qualsiasi interazione interrompe la loro sincronia e si decoescono. Questo \u00e8 fatale per i calcoli. <\/p>\n

La questione chiave per lo sviluppo dell'informatica quantistica \u00e8 quale soluzione hardware tra le molte studiate garantir\u00e0 la stabilit\u00e0 dei qubit. Colui che risolver\u00e0 il problema dell'interruzione della coerenza e render\u00e0 i computer quantistici comuni quanto le schede grafiche otterr\u00e0 il premio Nobel e diventer\u00e0 la persona pi\u00f9 ricca al mondo. <\/p>\n

La strada verso la commercializzazione<\/h3>\n

\nNel 2011, la compagnia 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 i processori quantistici tramite il cloud: IBM promette di fornire accesso al suo dispositivo a 53 qubit. Finora, 20 aziende hanno ottenuto tale privilegio tramite un programma chiamato Q Network. Tra esse vi sono il produttore di elettronica Samsung Electronics, i costruttori di automobili 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 parte integrante del futuro. La loro missione principale \u00e8 scoprire cosa funziona nel calcolo quantistico e cosa no. E devono essere pronte ad adottare per prime la tecnologia nel business quando sar\u00e0 pronta. <\/p>\n

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

Settore energetico. ExxonMobil e IBM promuovono l'applicazione del calcolo quantistico nell'energia. Si concentrano sullo sviluppo di nuove tecnologie energetiche, sul miglioramento dell'efficienza energetica e sulla riduzione delle emissioni di gas serra. Le dimensioni e la complessit\u00e0 dei problemi che affronta il settore energetico vanno oltre le capacit\u00e0 dei computer tradizionali e si prestano bene ai test quantistici. <\/p>\n

Aziende farmaceutiche. Accenture Labs collabora con 1QBit, una societ\u00e0 di software quantistico. In soli 2 mesi, sono passati dalla ricerca alla verifica di concetti: applicazione di un'applicazione per la simulazione di interazioni molecolari complesse a livello atomico. Grazie alla potenza del calcolo quantistico, \u00e8 emersa la possibilit\u00e0 di analizzare molecole pi\u00f9 grandi. Cosa significa per la 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'interesse delle banche. Sono interessate a elaborare transazioni, operazioni e altri tipi di dati il pi\u00f9 rapidamente possibile. Barclays e JP Morgan Chase (con IBM) e NatWest (con Fujitsu) stanno gi\u00e0 conducendo esperimenti per sviluppare software specializzato. <\/p>\n

L'adozione da parte di grandi corporation e l'emergere di pionieri quantistici intraprendenti indicano la fattibilit\u00e0 commerciale del quantum. Stiamo gi\u00e0 vedendo come i calcoli quantistici vengano applicati a problemi del mondo reale, dalla maggiore efficienza energetica all'ottimizzazione dei percorsi del trasporto su strada. E ci\u00f2 che \u00e8 importante, il valore della tecnologia crescer\u00e0 man mano che si sviluppa.
\n
Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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