Il computer quantistico di Google è una scheggia

Google ha messo alla prova il suo D-Wave 2X raccogliendo ottimi risultati. Con determinati carichi è fino a 100 milioni di volte più veloce di un calcolo quantistico simulato su un computer tradizionale.

Si fa molto discutere dei futuri computer quantistici e delle infinite possibilità che ci metteranno a disposizione per risolvere problemi complessi. A volte dimenticando che Google e la NASA stanno lavorando insieme da alcuni anni su D-Wave 2X, un dispositivo specializzato chiamato “quantum annealer” che lavora su un energy landscape fatto di colline e avvallamenti che corrispondono al problema che si vuole risolvere.

L’obiettivo è quello di raggiungere il punto più basso in questo energy landscape, che corrisponde alla soluzione migliore. Una proprietà denominata quantum tunnelling permette al D-Wave di svolgere le operazioni più rapidamente. Al centro di tutto ci sono i qubit: mentre i classici bit possono rappresentare l’informazione come uno 0 oppure un 1, i qubit possono rappresentarla come 0, 1 oppure entrambi i valori nello stesso momento.

Ebbene, nei giorni scorsi Google ha pubblicato su un proprio blog i risultati di un esperimento in cui ha dimostrato che, con le giuste ottimizzazioni e di fronte a determinate operazioni complesse, il D-Wave 2X può comportarsi decisamente meglio di una controparte tradizionale (simulated annealing, ossia la simulazione del calcolo quantistico su un computer classico).

“Abbiamo riscontrato che per istanze di problema che coinvolgono quasi 1000 variabili binarie il quantum annealing supera nettamente la classica controparte simulated annealing. È oltre 10 all’ottava volte più veloce (ossia pari a 100 milioni di volte più rapido) rispetto al simulated annealing in funzione su un singolo core. Abbiamo confrontato l’hardware quantistico anche con un altro algoritmo chiamato Quantum Monte Carlo, un metodo pensato per emulare il comportamento dei sistemi quantistici, ma funziona su processori convenzionali. Mentre lo scaling in base alla dimensione tra questi due metodi è paragonabile, sono di nuovo separati da un grande fattore che a volte arriva a 10 all’ottava”.

Google definisce questi risultati “intriganti e molto incoraggianti”, ma c’è ancora molto da fare per rendere il tutto una tecnologia per tutti i giorni, non sperimentale e soprattutto non limitata a singoli impieghi. Con un computer quantistico vero e proprio si potrebbero creare intelligenze artificiali che probabilmente oggi non comprenderemmo neppure o simulare in modo più rapido scenari complessi: prendendo il caso della NASA, anche un’intera missione spaziale.