Sono stati compiuti progressi “fantastici” verso utili computer quantistici

I computer quantistici pienamente pratici potrebbero non essere ancora arrivati, ma l’industria dell’informatica quantistica sta chiudendo l’anno con una nota ottimistica. Alla conferenza Q2B della Silicon Valley di dicembre, che riunisce esperti di scienza e business quantistico, sembrava esserci consenso sul fatto che il futuro dell’informatica quantistica non fa che diventare più luminoso.

“A conti fatti, pensiamo che sia più probabile che qualcuno, o forse più persone, saranno effettivamente in grado di costruire un computer quantistico utile a livello industriale, cosa che non pensavo di concludere alla fine del 2025”, ha detto. Joe AltpeterIl responsabile del programma della Quantum Benchmarking Initiative (QBI) della Defense Advanced Research Projects Agency degli Stati Uniti in una presentazione durante la conferenza. L’obiettivo del QBI è determinare quale degli approcci attualmente concorrenti alla costruzione di un computer quantistico può produrre un dispositivo utile che deve anche correggere i propri errori o essere tollerante ai guasti.

Il programma durerà diversi anni e coinvolgerà centinaia di valutatori esperti. Facendo il punto sul programma dopo i primi sei mesi, Altepeter ha affermato che il team ha identificato “importanti ostacoli” su ciascun approccio, ma ha anche espresso sorpresa per il fatto che ciò non abbia squalificato nessuno di loro dalla corsa per creare un utile dispositivo quantistico.

“Alla fine del 2025, sento che tutti i principali elementi costitutivi dell’hardware saranno più o meno a posto, quasi alla fedeltà richiesta, forse per la prima volta, lasciando solo queste enormi domande sulle sfide ingegneristiche”, ha affermato. Scott Aaronson In un’altra presentazione all’Università del Texas ad Austin. Esperto rispettato e commentatore di lunga data del settore, Aaronson ha sottolineato le sfide in corso nell’identificazione di nuovi algoritmi che potrebbero portare a usi più pratici per i computer quantistici, ma ha descritto i recenti progressi nello sviluppo dell’hardware come “fantastici”.

Ci sono buone ragioni per essere entusiasti dell’hardware del calcolo quantistico, ma le applicazioni sono lente, afferma Google Ryan BabbashAlla conferenza, Google Quantum AI e diversi partner hanno annunciato i finalisti del concorso XPRIZE, che mira a cambiare questa situazione,

Il lavoro dei sette finalisti comprende simulazioni di biomolecole rilevanti per la salute umana, algoritmi che possono estendere le simulazioni classiche di materiali candidati per soluzioni di energia pulita e calcoli che possono influire nella diagnosi e nel trattamento di malattie con cause complesse.

“Qualche anno fa, non ero così entusiasta di eseguire applicazioni su un computer quantistico. Ora sono più interessato”, ha affermato Giovanni Preskill presso il California Institute of Technology, un altro importante studioso e voce fondamentale nel campo dell’informatica quantistica. Nella sua presentazione, ha sostenuto l’uso a breve termine dei computer quantistici per la scoperta scientifica.

Nell’ultimo anno, molti computer quantistici sono stati effettivamente utilizzati per calcoli, ad esempio, nella fisica dei materiali e delle particelle ad alta energia, che potrebbero presto rivaleggiare o superare i migliori metodi di calcolo convenzionali.

Una manciata di applicazioni sono state tradizionalmente identificate come particolarmente adatte per i computer quantistici, ma anche qui c’è ancora del lavoro da fare. Per esempio, Pranav Gokhale Ma inflessioneUn’azienda che crea dispositivi quantistici da atomi estremamente freddi ha presentato un algoritmo classico – l’algoritmo di Shor – che può essere utilizzato per violare la maggior parte della crittografia utilizzata oggi dalle banche. Questo lavoro rappresenta la prima implementazione di una versione dell’algoritmo di Shor sui qubit logici: componenti di computer quantistici protetti da errori. Tuttavia, queste prestazioni non erano ancora vicine alla complessità computazionale e alla potenza di calcolo necessarie per consentire una facile decrittazione delle informazioni crittografate nel mondo reale, sottolineando come siano ancora necessari miglioramenti significativi nell’hardware e nel software nonostante i recenti progressi.

Start-up olandese Quantaware ha presentato una potenziale soluzione alla grande sfida hardware del settore: rendere i computer quantistici più grandi, il che li renderebbe più potenti dal punto di vista computazionale, senza renderli meno affidabili. L’architettura del processore quantistico dell’azienda promette di contenere 10.000 qubit costituiti da circuiti superconduttori, circa cento volte di più rispetto ai computer quantistici superconduttori più comunemente utilizzati. Matt Rijlaarsdam Quantaware afferma che i primi dispositivi di queste dimensioni saranno pienamente operativi entro due anni e mezzo. Diverse altre aziende, come IBM e Quantumum, mirano a costruire computer quantistici più grandi in tempi simili, mentre Querca prevede di creare 10.000 qubit da atomi ultrafreddi in un solo anno, quindi la competizione sarà altrettanto feroce quanto le sfide ingegneristiche.

E si prevede che il settore crescerà, con investimenti globali che passeranno da 1,07 miliardi di dollari nel 2024 a quasi 2,2 miliardi di dollari nel 2027, secondo un sondaggio del settore dell’informatica quantistica, gestito da Hyperion Research.

“Più persone che mai hanno accesso ai computer quantistici e sospetto che con essi faranno cose che non potremmo mai immaginare”, ha detto. Jamie Garcia Nell’IBM.