Il qubit, o quantum bit, è l'unità di informazione quantistica alla base dell'informatica quantistica, che permette di rappresentare simultaneamente più stati grazie al principio di indeterminazione di Heisenberg. Questa tecnologia ha il potenziale per ridurre drasticamente i tempi di calcolo rispetto ai computer classici, poiché un sistema quantistico può memorizzare un numero esponenziale di combinazioni. Tuttavia, ci sono ancora sfide significative da affrontare, come la necessità di isolare i qubit da interferenze esterne e la difficoltà di correggere gli errori all'interno del sistema.

1. I QUBIT

2. COSA SONO I QUBIT?
• Qubit, contrazione di quantum bit, è il termine coniato da Benjamin
Schumacher per indicare il bit quantistico ovvero l'unità di informazione
quantistica.
• Per definire il qubit è indispensabile introdurre innanzi tutto il concetto
nuovo di quanto di informazione, cioè la più piccola porzione in cui una
qualsiasi informazione codificata può essere scomposta; è quindi l'unità di
misura dell'informazione codificata.
• Così come il bit è il quanto di informazione della computazione classica,
la computazione quantistica si basa su un concetto analogo: il quantum bit.
• Al pari del bit, il qubit è un oggetto matematico con sue specifiche
proprietà. Il vantaggio nel trattare i qubit come entità astratte risiede nella
libertà di costruire una teoria generale della computazione quantistica che
non dipende dagli specifici sistemi utilizzati per la sua realizzazione.

3. COME FUNZIONA E QUALI SONO LE SUE
CARATTERISTICHE
• Alla base del funzionamento dei computer quantistici troviamo
il qubit, “alter ego” del bit dell’informatica classica. Se
quest’ultimo può assumere solo due valori ben determinati
(convenzionalmente indicati con “0”e “1” e corrispondenti allo
stato di carica di un transistor del chip), il bit quantistico può
assumere diversi valori (risponde al “Principio di
indeterminazione” di Heisenberg) ed essere
contemporaneamente sia “0” sia “1”.

4. NASCE L’INFORMATICA QUANTISTICA
• L’informatica quantistica (o
quantum computing) è la branca
di studi che si concentra sullo
sviluppo di una tecnologia
informatica basata sulla teoria
dei quanti. In questo modo sarà
possibile sviluppare computer
che, seguendo i principi della
fisica quantistica, abbiano
un’enorme capacità di calcolo

5. PERCHÉ USARE UN COMPUTER
QUANTISTICO
• Se nell’informatica classica un
sistema composto da due bit può
memorizzare solo una delle
quattro possibili combinazioni
binarie (00, 01, 10, 11), un
sistema quantistico di 2 qubit è in
grado di archiviare tutte e quattro
le combinazioni. Va da se che,
continuando ad aggiungere qubit
al sistema, le possibilità di
archiviazione (e la capacità di
calcolo) aumenterà
esponenzialmente.

6. I LATI NEGATIVI…
• Ci sono ancora alcune lacune che limitano il pieno sviluppo di
questa tecnologia. Per esempio le interferenze. Il computer
quantistico deve, infatti, essere perfettamente isolato da
qualsiasi interferenza per non avere un collasso nella fase di
calcolo. Inoltre all’interno di questo sistema è molto difficile
intervenire per la correzione di alcuni errori. In più vista la
fragilità dell’insieme anche il recupero di dati in uscita dopo una
fase di calcolo può mettere a rischio gli stessi dati.

7. FONTI
• https://tecnologia.libero.it/cose-linformatica-quantistica-1006
• https://it.wikipedia.org/wiki/Qubit
Presentazione realizzata da Margherita Casale