Sviluppato un computer quantistico da 256 qubit: il più grande del suo genere

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Un team di scienziati dell'Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms e di altre università ha sviluppato un particolare computer quantistico, noto come simulatore quantistico programmabile, in grado di funzionare con addirittura 256 bit quantistici, o "qubit", il primo del suo genere.

Questo nuovo sistema segna un passo importante verso la costruzione di macchine quantistiche su larga scala che potrebbero essere utilizzate per far luce su una serie di processi quantistici complessi ed aiutare a realizzare scoperte innovative nella scienza dei materiali, nelle tecnologie della comunicazione, nella finanza ed in molti altri campi.

Attraverso i qubit, che sono gli elementi costitutivi fondamentali su cui si basano i computer quantistici e la fonte della loro enorme potenza di elaborazione, sarà possibile superare gli insormontabili ostacoli di calcolo che finora sono stati il freno alla ricerca, anche per gli odierni supercomputer più veloci.

Mikhail Lukin, professore di fisica e co-direttore dell'Harvard Quantum Initiative ed uno degli autori dello studio, ha affermato: "Questo sposta il campo in un nuovo dominio in cui nessuno è mai stato finora, stiamo entrando in una parte completamente nuova del mondo quantistico. Il numero di stati quantistici che sono possibili con questo sistema a 256 qubit supera il numero di atomi nel sistema solare".

Ciò che rende questo sistema senza precedenti, è infatti la combinazione di dimensioni e programmabilità all'avanguardia, che sfrutta le misteriose proprietà della materia su scale estremamente piccole per aumentare notevolmente la potenza di elaborazione. Nelle giuste contingenze, l'aumento dei qubit significa che il sistema può memorizzare ed elaborare esponenzialmente più informazioni rispetto ai bit classici su cui girano i computer standard.

Il simulatore ha già permesso ai ricercatori di osservare diversi stati quantistici esotici della materia che non erano mai stati realizzati sperimentalmente prima e di eseguire uno studio di transizione di fase quantistica così preciso da fungere da esempio per come funziona il magnetismo a livello quantistico.

Sepher Ebadi, autore principale dello studio, ha spiegato: "Il cavallo di battaglia di questa nuova piattaforma è un dispositivo chiamato modulatore di luce spaziale, che viene utilizzato per modellare un fronte d'onda ottico per produrre centinaia di fasci di pinzette ottiche focalizzati individualmente. Questi dispositivi sono essenzialmente gli stessi di quelli utilizzati all'interno di un proiettore per computer per visualizzare le immagini su uno schermo, ma li abbiamo adattati per essere un componente fondamentale del nostro simulatore quantistico".

Una nuova globale "corsa all'oro" è ormai in atto, verso lo sviluppo di computer quantistici più potenti e performanti che mai. Qualora aveste dubbi sul funzionamento di un tale dispositivo, in questo precedente articolo vi avevamo spiegato il segreto di questa straordinaria macchina.

FONTE: Nature
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