2. I QUBIT (QUANTUM BIT) SONO LE UNITÀ
DELL’INFORMAZIONE QUANTISTICA CHE VENGONO
CODIFICATI NON DA 1 O DALLO 0 MA DALLO STATO
QUANTISTICO IN CUI SI TROVA UNA PARTICELLA O UN
ATOMO, CHE PUÒ AVERE CONTEMPORANEAMENTE SIA
IL VALORE 1 SIA IL VALORE 0.
A DIFFERENZA DEI BIT (BINARY DIGIT) CHE SONO LE
UNITÀ DI INFORMAZIONE CHE CODIFICANO I DUE STATI
APERTO E CHIUSO (1 E 0) DI UN INTERRUTTORE.
COS’È?
3. IL PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE DAL QUALE DERIVA,
LA POSSIBILITÀ PER LE PARTICELLE DI TROVARSI
CONTEMPORANEAMENTE IN PIÙ STATI DIVERSI (E QUINDI
AL QUBIT DI POTER ESSERE SIA 1 SIA 0
SIMULTANEAMENTE). LA SOVRAPPOSIZIONE DI STATI,
NELLA FISICA QUANTISTICA, RAPPRESENTA L’ESISTENZA
SIMULTANEA DI TUTTI GLI STATI POSSIBILI DI UNA
PARTICELLA O UN’ENTITÀ FISICA PRIMA DELLA SUA
MISURAZIONE (CIÒ SIGNIFICA CHE PRIMA CHE VENGA
MISURATO, UN QUBIT PUÒ ESSERE SIA 0 SIA 1). SOLO CON
LA MISURAZIONE È POSSIBILE DEFINIRE IN MODO PRECISO
LA PROPRIETÀ DEL QUBIT , LE PARTICELLE SONO INSTABILI
E LA LORO MISURAZIONE È MOLTO COMPLESSA, A CUI VA
AGGIUNTO IL FATTO CHE L’INSTABILITÀ DELLE PARTICELLE
GENERA CALORE CHE, AD OGGI, PUÒ ESSERE
CONTROLLATO SOLO CON AVANZATI SISTEMI DI
RAFFREDDAMENTO PER PORTARE I CIRCUITI VICINO AL
COSIDDETTO ZERO ASSOLUTO OPPURE UTILIZZANDO “IONI
INTRAPPOLATI” O IL RAFFREDDAMENTO MAGNETICO :
PRIMA CHE AVVENGA LA MISURAZIONE, QUINDI,
LEPROPRIETA’
GLI STATI DEI QUBIT CO-ESISTONO E POSSONO ESSERE VISTI
COME UNA SPECIE DI ‘’NUVOLA DI PROBABILITA’’;
QUESTA NUVOLA COLLASSERA’ E DIVENTERA’ UNO STATO
DEFINITO NEL MOMENTO IN CUI VERRA’ MISURATA.
LA CORRELAZIONE QUANTISTICA (ENTANGLEMENT) CHE
ESPRIME IL VINCOLO, CHE C’E’ TRA DUE PARTICELLE O DUE QUBIT;
SECONDO QUESTO PRINCIPIO E’ POSSIBILE CONOSCERE LO STATO
DI UNA PARTICELLA O DI UN QUBIT , MISURANDO L’ALTRA CON
LA QUALE HA IL VINCOLO, TUTTO CIO’ SI TRADUCE CON UN
ACCELLERAZIONE DEI PROCESSI DI CALCOLO.
4. GLISVANTAGGI
I QUBITT PERDONO RAPIDAMENTE LE LORO SPECIALI
QUNLITA’ QUANTICHE (IN CIRCA 100microsendi), A CAUSA
DI FATTORI QUALI LE VIBRZIONI E LE FLUTTUAZIONI
DELLA TEMPERATURA, DELL’ AMBIENTE E DELLE ONDE
ELETTROMAGNTICHE.
LE PARTICELLE SONO VOLATILI E FRAGILI, PROPRIO
PERCHE’ CAMBIANO STATO, E POTREBBERO CAUSARE
LA PERDITA DI DATI E INFORMAZIONI UTILI L PROCESSO
DI CALCOLO.
PER IL FUNZIONAMENTO DELLA TECNOLOGIA
QUANTISTICA, INOLTRE, SONO NECESSARIE
TEMPERATURE MOLTO BASSE VICINO ALLO ZERO
ASSOLLUTO (CIRCA -273°C).
5. pagina 5
ILQUANTUMCOMPUTING
IL QUANTUM COMPUTING È UN COMPUTER
CHE SFRUTTA LE LEGGI DELLA FISICA E DELLA
MECCANICA QUANTISTICA PER
L’ELABORAZIONE DEI DATI SFRUTTANDO
COME UNITÀ FONDAMENTALE IL QUBIT (A
DIFFERENZA DEL CALCOLO ELETTRONICO,
ALLA BASE DEI COMPUTER COME LI ABBIAMO
SEMPRE CONOSCIUTI, LA CUI UNITÀ
FONDAMENTALE È INVECE IL BIT).
TUTTAVIA SONO MOLTO LONTANI DALL’
ESSERE PRONTI PER IL MERCATO VISTO CHE
LA PIÙ PICCOLA VARIAZIONE DI
TEMPERATURA O ANCHE UNA PICCOLA
VIBRAZIONE SONO IN GRADO DI ALTERARE
L’EQUILIBRIO QUANTISTICO.
6. pagina 6
PER ALCUNE APPLICAZIONI IL COMPUTER
QUANTISTICO SARÀ ESPONENZIALMENTE PIÙ
VELOCE DI QUELLO A TRANSISTOR COME AD
ESEMPIO LA CRITTOGRAFIA (CYBERSECURITY), LE
PREVISIONI METEREOLOGICHE, LA REALIZZAZIONE
DI NUOVI MATERIALI. UN ESEMPIO CHE SI FA
SPESSO È QUELLO RELATIVO AGLI SVILUPPI
NELL’AMBITO DELLA CYBERSECURITY, OGGI
ATTRAVERSO LE RETI DI FIBRA OTTICA INVIAMO
MILIARDI DI FOTONI DIVISI IN PACCHETTI.
È PIUTTOSTO DIFFICILE ACCORGERSI
IMMEDIATAMENTE SE QUALCUNO HA COPIATO O
INTERCETTATO QUESTE COMUNICAZIONI. MA
GRAZIE ALLA CRITTOGRAFIA QUANTISTICA UN
OGGETTO CHE ASSOCIA A UN BIT DI INFORMAZIONE
UN FOTONE RIVELA IMMEDIATAMENTE SE
QUALCOSA È ANDATO STORTO, SE UN BIT DI
INFORMAZIONE È STATO COPIATO O INTERCETTATO.
IN PARTICOLARE LA DISTRIBUZIONE QUANTISTICA DI
CHIAVI DI CRITTOGRAFIA, UTILIZZANDO LE
PROPRIETÀ DELLA LUCE A LIVELLO QUANTISTICO,
PERMETTE DI RIVELARE IN TEMPO REALE LA
PRESENZA DI ATTACCHI E VIOLAZIONI DEL CANALE
DI COMUNICAZIONE, GARANTENDO QUINDI LA
SICUREZZA DELLA TRASMISSIONE.
7. I PRIMI RISCONTRI
LA PRIMAAL CONSUMER ELECTRONIC SHOW DI
LASVEGAS DOVE IBM HAANNUNCIATO IL PRIMO
COMPUTER QUANTISTICO,ADATTO ALL’USO
COMMERCIALE, MAANCHE SCIENTIFICO.Q
SYSTEM ONE POTRA’ ESSEREUTILIZZATO DA
CENTRI DI RICERCA E DA GRANDI COMPAGNIE.
NON SITRATTA DI UNO DEI COMPUTER PIU’
POTENTI, MA MOSTRA PER LA PRIMAVOLTA LE
APPLICAZIONI PRATICHE DI QUESTOTIPO D
CALCOLATORI. LA SECONDA E’ DI UN MESE FA E
RIGUARDA LA PUBBLICAZIONE DI DUE PAPER
DELTEAM GOOGLE QUANTUM DI MOUNTAN
VIEW IN CUIVENGONOANNUNCIATI PASSI IN
AVANTI NELLA COMPRENSIONE DELLE
POTENZIALITA’ DEI COMPUTER QUANTISTICI
NELL’AMBITO DELL’INTELIGENZAARTIFICIALE.A
LUGLIO GOOGLEAVEVAANNUNCIATO CIRG, UN
SOFTWARE PERAIUTAREGLI SVILUPPATORIA
SPERIMENTARE FORME DI PROGRAMMAZIONE
SULLE MACCHINE QUANTISTICHE.
8. LA NOTIZIA E’ STATA RESA NOTA QUALCHE GIORNO FA
IN UN DOCUMENTO PUBBLICATO SUL SITO DELLA NASA
E SUBITO RIMOSSO. RIPORTATA INIZIALMENTE DAL
FINANCIAL
TIMES, E’ DALLE PAGIN E DEL PRESTIGIOSO GIORNALE
BRITANNICO, CHE SI APPRENDE DI ‘UN PROCESSORE
QUANTISTICO IN GRADO DI SVOLGERE IN TREMINUTI E
20 SECONDI U INSIEME DI CALOLI CHE AVREBBE RICHIESTO
CIRCO 10.000 ANNI AL SUPERCOMPUTER PIU’ POTENTE
AL MONDO’, CON RIFERIMENTO A SUMMIT,
IL SUPERCOMPUTER DELLA NASA CONSIDERATO L’USAIN
BOLT
DEI CALCOLATORI, E DEL ‘PRIMO TEST CHE SOLO UN
COMPUTER QUANTISTICO AVREBBE POTUTO AFFRONTARE
CON SUCCESSO’.
LA NOTIZIA E’ STATA POI RIPRESA MA PARE CHE NESSUNO
SIA ANCORA RIUSCITO AD AVERE CONFERME DA PARTE
DI GOOGLE.
Corriere della Sera (22 settembre 2019)
