Il gigante tecnologico IBM ha recentemente annunciato che i suoi scienziati potrebbero aver fatto un’importante scoperta nel campo dell’informatica quantistica, che la renderebbe più pratica e applicabile nel mondo reale. Questi scienziati stanno testando un processo di “mitigazione degli errori” che cerca di risolvere il problema del rumore quantistico.
L’informatica quantistica e la sfida di superare l’informatica classica
L’informatica quantistica è un’informatica che utilizza gli stati e la meccanica quantistica per memorizzare informazioni e risolvere problemi complessi. In teoria, questo processo consente ai computer quantistici di operare su scale molto più veloci rispetto ai computer classici. Tuttavia, ci sono numerosi ostacoli prima che si possa sostituire del tutto l’informatica classica. Quattro anni fa, ad esempio, Google ha dichiarato che i suoi computer quantistici potevano superare quelli classici, ma gli esperimenti si sono rivelati difficili da applicare al mondo reale e gli esperimenti successivi hanno dimostrato che i computer classici potevano ancora superare l’informatica quantistica di Google. A quanto pare, IBM potrebbe aver trovato una soluzione con il già citato processo di “mitigazione degli errori”.
Il rumore quantistico e la sfida dell’informatica quantistica
Per spiegare come funziona, dobbiamo prima immergerci rapidamente nel concetto di rumore quantistico. Essenzialmente, l’informatica quantistica utilizza i concetti quantistici noti come superposizione ed entanglement per creare una potenza di elaborazione superiore rispetto ai computer tradizionali. La superposizione consente alle particelle, come i bit quantistici, di esistere contemporaneamente in due stati separati. In sostanza, questi principi stanno ad indicare che non c’è bisogno di tanti bit quantistici per eguagliare la potenza di elaborazione dei bit dei computer classici. Naturalmente, la comprensione dell’informatica quantistica non è così semplice perché queste particelle possono esistere in stati incerti e creare il già citato rumore quantistico. Il rumore quantistico può far cambiare stato ai bit quantistici a causa di piccoli fattori ambientali, il che significa che lavorare con loro non è sempre affidabile.
Quindi, come risolve l’IBM questo enigma dell’informatica quantistica? Gli scienziati hanno condotto esperimenti con il processore IBM Eagle a 127 qubit per eseguire simulazioni di 127 particelle magnetiche di dimensioni quantistiche in un campo magnetico. I ricercatori hanno poi introdotto un rumore quantistico aggiuntivo e osservato gli effetti e gli schemi del rumore sul processore. Queste osservazioni hanno permesso di determinare come sarebbe stata l’elaborazione quantistica se non ci fosse stato alcun rumore durante i calcoli.
La mitigazione degli errori di IBM
Tuttavia, l’IBM stava conducendo i suoi esperimenti di calcolo quantistico su una scala incredibilmente complicata, il che significa che i computer classici potrebbero mostrare incertezze simili. In altre parole, è difficile confrontare e dimostrare se un computer classico avrebbe funzionato meglio di un computer quantistico a quel livello. Come soluzione parziale a questo problema, i ricercatori hanno eseguito anche esperimenti su scala più piccola, dimostrando che i risultati erano più accurati rispetto ai computer classici.
Come per ogni altra cosa nella scienza, saranno necessari ulteriori esperimenti per vedere se questa “mitigazione degli errori” è davvero una svolta nell’informatica quantistica. Se si tratta del potenziale trampolino di lancio di cui si parla, potrebbe certamente significare grandi cose per l’industria tecnologica e informatica. Restate sintonizzati per ulteriori notizie su questa e altre grandi scoperte scientifiche.
