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Ecco come appare un computer quantistico con 50 qubits

Quello che vedete in foto è un computer quantistico di IBM con all’interno un processore con ben 50 qubits. Potrebbero non sembrare molti ma attualmente lo pongono in cima alla classifica dei processori quantici più potenti al mondo. Esso è stato mostrato al CES 2018.

Da lontano, sembra un lampadario. Un’intricata collezione di tubi e fili che culmina in un piccolo cilindro di acciaio nella parte inferiore. È, infatti, uno dei computer quantistici più sofisticati mai costruiti. Il processore all’interno ha 50 bit quantici, o qubits, che elaborano le attività in un modo (potenzialmente) rivoluzionario.

Normalmente, le informazioni vengono create e memorizzate come serie di uno e zero. I qubits possono rappresentare entrambi i valori contemporaneamente (nota come sovrapposizione), il che significa che un computer quantico può testare teoricamente i due simultaneamente (può essere sia zero che uno allo stesso momento). Più qubits vengono aggiunti e più aumenta la potenza computazionale.

Al CES 2018, IBM ha portato tutto il necessario per inviare segnali al chip e mantenere il sistema freddo – in modo che i giornalisti e i partecipanti possano capire meglio come funziona. La sfida più grande, ha detto il vicepresidente IBM Research, Jeffrey Welser, è isolare il chip dal “rumore” indesiderato. Ciò include rumore elettrico, magnetico e termico: solo la temperatura della stanza rende inutile l’intera macchina.

Ecco dove le pompe entrano in gioco. Dall’alto verso il basso, il sistema gradualmente raffredda da quattro gradi Kelvin – temperature di elio liquido – a 800 milliKelvin, 100 milliKelvin e, infine, 10 milliKelvin. All’interno del contenitore, sono 10 millesimi di grado sopra lo zero assoluto.

Ma a cosa serve un computer quantistico? Sicuramente non rimpiazzeranno le CPU x86 a cui siamo abituati tutti. Il loro scopo invece riguarda più la risoluzione di problemi legati alla ricerca medica, alla ricerca spaziale e al deep learning:

A un certo punto tra 50 e 100 qubit arriveremo al punto in cui possiamo almeno dire molto chiaramente: “Ho appena simulato una molecola qui in pochi minuti che avrebbe richiesto a questo sistema gigante cinque giorni per fare”.

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