Il calcolo più lungo dell'universo? Risolto in 5 minuti da Google
Google è riuscito in soli 5 minuti a risolvere quello che è considerato il calcolo più lungo dell'universo: ecco come ci è riuscito e il risultato
Quanto ci vuole a risolvere il calcolo più lungo dell’universo? Ci vogliono “appena” 5 minuti, a patto di usare Google. Un supercomputer, di quelli velocissimi, ci avrebbe impiegato 10 settilioni di anni, un lasso di tempo che supera di molto l’età stessa dell’universo. Invece il nuovo chip quantistico di Google ha decisamente accorciato i tempi: in soli 5 minuti ha potuto dare il risultato a un calcolo che, all’occhio umano, potrebbe sembrare impossibile da risolvere.
Il calcolo più lungo dell’universo
Il super calcolo era considerato impossibile da risolvere, viste le tempistiche “tradizionali” dei computer che abbiamo a disposizione. Come già accennato, anche con le macchine più potenti che abbiamo al momento ci vorrebbero 10 settilioni di anni, una cifra difficile anche solo da immaginare, visto che è un numero con 24 zeri che supera addirittura l’età dell’universo.
Impossibile per tutti ma non per la nuova tecnologia messa a punto da Google, che ha permesso di risolverlo in soli 5 minuti. Il risultato è stato pubblicato sulla rivista Nature: questo studio ha dimostrato che più qubit si usano nella nuova unità di elaborazione quantistica (Qpu) di Google, chiamata Willow, minori sono gli errori e il sistema non è più classico, ma diventa quantistico.
Come Google ha risolto il calcolo più lungo
Willow è il nuovo chip quantistico di Google Quantum AI, che pone le basi per costruire computer quantistici utili e su larga scala. Riduce in modo esponenziale gli errori, man mano che le unità di calcolo (qubit) utilizzate aumentano. Gli errori sono una delle sfide più importanti del calcolo quantistico. Senza tecnologie di correzione degli errori, infatti, un qubit su 1.000 fallisce.
I qubit scambiano velocemente informazioni con il loro ambiente e questo rende difficoltosa la protezione dei dati necessari per portare a termine un calcolo. Più qubit si usano, più errori si possono presentare, facendo diventare classico il sistema. Proprio il tasso di errore è una delle sfide più importanti per permettere ai computer quantistici di avere performance così elevate da funzionare ancora migliori rispetto ai supercomputer considerati oggi più veloci. Per questo la ricerca si è interessata maggiormente nello sviluppo di computer quantistici con qubit più performanti e meno soggetti a errori.
Il risultato, considerato storico, viene definito nel settore come “sotto la soglia“. È fondamentale dimostrare di essere sotto la soglia per mostrare progressi nella correzione degli errori. I ricercatori stavano cercando una “soluzione” dal 1995, da quando Peter Shor ha iniziato a parlare di correzione degli errori quantistici.
Come spiegato da Julian Kelly, direttore di Quantum Hardware presso Google Quantum AI, nel presentare il risultato dello studio, Willow è “il primo sistema al di sotto della soglia. Questo è il prototipo più convincente di un qubit logico scalabile costruito fino a oggi. È un segnale forte che è possibile costruire computer quantistici utili e di grandi dimensioni. Willow ci avvicina all’esecuzione di algoritmi pratici e commercialmente rilevanti che non possono essere replicati sui computer convenzionali”.
L’esperto ha poi aggiunto: “Ciò che siamo stati in grado di fare nella correzione degli errori quantistici è una pietra miliare davvero importante, per la comunità scientifica e per il futuro dell’informatica quantistica, che consiste nel dimostrare che possiamo creare un sistema che opera al di sotto della soglia di correzione degli errori quantistici”