Google e i computer quantistici

Di - 22 November 2013 - in
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Un computer quantistico è una macchina che utilizza i principi della fisica quantistica per operare sui dati con un altissimo livello di parallelismo. D-Wave ne ha recentemente presentato un modello progettato per risolvere problemi di ottimizzazione combinatoria.

Per arrivare a livelli di parallelismo elevati i computer quantistici si avvalgono delle cosiddette “superposizioni” delle particelle quantistiche. Questo significa che un bit quantistico (in breve “qubit”) può trovarsi in più stati contemporaneamente, mentre un bit standard può assumere solo due valori (0 e 1). Per fare un esempio la rappresentazione in bit dei possibili stati che possono essere rappresentati da 500 qubit richiede un numero di bit pari a 2 alla 501esima potenza, ossia un numero di bit maggiore di un 7 seguito da 38 zeri (alla faccia dei microprocessori a 64 bit).

Il primo a notare queste proprietà dei sistemi quantistici fu Feynman che, durante le sue simulazioni al computer, si accorse che i problemi quantistici impiegavano un tempo che cresceva esponenzialmente con il numero dei qubit da studiare. Così si cominciò a pensare che i futuri computer quantistici avrebbero potuto essere dei computer massicciamente paralleli, tanto che perfino la fattorizzazione in numeri primi (necessaria a craccare i codici a chiave pubblica) potrebbe essere portata a termine in tempi accettabili (ossia prima che la chiave scada e venga sostituita da una nuova). Anche lo studio delle reazioni chimiche, oggi affrontabile solo con difficoltà, potrebbe richiedere pochi qubit per essere portato a termine e questo porterebbe a farmaci più efficienti e con meno effetti collaterali, almeno in teoria. Allo stesso modo tutti i problemi di ottimizzazione combinatoria, come il problema del commesso viaggiatore o il problema del posizionamento delle stazioni base UMTS, potrebbero essere risolti in una frazione del tempo richiesto a un computer “classico”.

Ed è proprio l’ottimizzazione combinatoria il target di D-Wave, un’innovativa azienda canadese che ha fatto del computer quantistico la sua missione. Con il nuovo D-Wave Two, realizzato in collaborazione con Google e il Quantum Artificial Intelligence Lab della NASA, si apre una nuova frontiera per il mondo dell’informatica ma non solo. Questa elevatissima capacità di calcolo porterebbe a risolvere in tempi brevi problemi che sono tuttora considerati inaffrontabili. Ci sono anche buone probabilità che questo sistema venga utilizzato per realizzare delle intelligenze artificiali in grado di apprendere proprio come le persone (ma, speriamo, emotivamente più stabili).

Il problema della decidibilità della terminazione di un programma resterà, tuttavia, ancora fuori dalla portata delle macchine che non potranno dirci se un programma per computer è corretto oppure no.

Fonti | Wired | GigaOm

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Marco Buschini Articolo scritto da

Da sempre appassionato di informatica e di scrittura fonde queste due passioni collaborando con Engeene. L’attuale crisi economica lo condanna ad essere attualmente in cerca di occupazione stabile.

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