Gli scienziati hanno fatto un passo avanti verso la creazione di computer "quantici" multi-tasking, molto più potenti persino dei supercomputer più avanzati di oggi

I computer quantistici fanno uso delle strane qualità delle particelle subatomiche.

Le cosiddette particelle quantistiche possono trovarsi in due posti contemporaneamente e anche stranamente collegate anche se sono distanti milioni di miglia.

Un team della Sussex University ha trasferito informazioni quantistiche tra chip di computer a velocità e precisione record.

Gli informatici hanno cercato di realizzare un computer quantistico efficace per più di 20 anni. Aziende come Google, IBM e Microsoft hanno sviluppato macchine semplici.

Ma, secondo il prof. Winfried Hensinger, che ha guidato la ricerca presso la Sussex University, il nuovo sviluppo apre la strada a sistemi in grado di risolvere complessi problemi del mondo reale che i migliori computer che abbiamo oggi non sono in grado di risolvere.

"In questo momento abbiamo computer quantistici con microchip molto semplici", ha detto. “Quello che abbiamo ottenuto qui è la capacità di realizzare computer quantistici estremamente potenti in grado di risolvere alcuni dei problemi più importanti per le industrie e la società”.

Attualmente, i computer risolvono i problemi in modo semplice e lineare, un calcolo alla volta.

Nel regno quantistico, le particelle possono trovarsi in due posti contemporaneamente e i ricercatori vogliono sfruttare questa proprietà per sviluppare computer in grado di eseguire più calcoli contemporaneamente.

Le particelle quantistiche possono anche essere distanti milioni di miglia ed essere stranamente connesse, rispecchiando istantaneamente le reciproche azioni. Ancora una volta, potrebbe essere utilizzato anche per sviluppare computer molto più potenti.

Un ostacolo è stata la necessità di trasferire le informazioni quantistiche tra i chip in modo rapido e affidabile: le informazioni si degradano e vengono introdotti errori.

Ma il team del prof. Hensinger ha fatto una svolta, pubblicata sulla rivista Nature Communications , che potrebbe aver superato quell'ostacolo.

Il team ha sviluppato un sistema in grado di trasportare informazioni da un chip all'altro con un'affidabilità del 99,999993% a velocità record. Questo, dicono i ricercatori, dimostra che in linea di principio i chip potrebbero essere messi insieme per creare un computer quantistico più potente.

Il prof. Michael Cuthbert, che è il direttore del National Quantum Computing Centre di recente costituzione a Didcot, nell'Oxfordshire ed è indipendente dal gruppo di ricerca del Sussex, ha descritto lo sviluppo come un "passo abilitante davvero importante".

Ma ha detto che è necessario più lavoro per sviluppare sistemi pratici.

“Per costruire il tipo di computer quantistico di cui hai bisogno in futuro, inizi collegando chip delle dimensioni della tua miniatura finché non ottieni qualcosa delle dimensioni di un piatto da portata. Il gruppo del Sussex ha dimostrato che puoi avere la stabilità e la velocità per quel passo.

“Ma poi hai bisogno di un meccanismo per collegare questi piatti insieme per ingrandire una macchina, potenzialmente grande come un campo da calcio, al fine di eseguire calcoli realistici e utili, e la tecnologia per le comunicazioni per quella scala non è ancora disponibile . "

La studentessa di dottorato Sahra Kulmiya, che ha condotto l'esperimento del Sussex, afferma che il team è pronto per la sfida di portare la tecnologia al livello successivo.

"Non è più solo un problema di fisica", ha detto a BBC News.

“È un problema di ingegneria, un problema di informatica e anche un problema matematico. È davvero difficile dire quanto siamo vicini alla realizzazione del calcolo quantistico, ma sono ottimista su come possa diventare rilevante per noi nella nostra vita quotidiana".

Anche una delle principali società di ingegneria del Regno Unito, Rolls Royce, è ottimista riguardo alla tecnologia. Sta lavorando con i ricercatori del Sussex per sviluppare macchine che potrebbero aiutarli a progettare motori a reazione ancora migliori.

Potenti supercomputer vengono utilizzati per modellare il flusso d'aria nelle simulazioni per testare nuovi progetti di motori aeronautici.

Ingegneria In Trasformazione

Un computer quantistico potrebbe in linea di principio tracciare il flusso d'aria con una precisione ancora maggiore e farlo molto rapidamente, secondo il prof. Leigh Lapworth, che sta guidando lo sviluppo del calcolo quantistico per Rolls-Royce.

“I computer quantistici sarebbero in grado di eseguire calcoli che attualmente non possiamo fare e altri che richiederebbero molti mesi o anni. Il potenziale di realizzarli in pochi giorni trasformerebbe semplicemente i nostri sistemi di progettazione e porterebbe a motori ancora migliori.

La tecnologia potrebbe potenzialmente essere utilizzata anche per progettare farmaci più rapidamente simulando accuratamente le loro reazioni chimiche, un calcolo troppo difficile per gli attuali supercomputer. Potrebbero anche fornire sistemi ancora più accurati per prevedere il tempo e proiettare l'impatto del "cambiamento climatico" .

Il professor Hensinger ha affermato di aver avuto per la prima volta l'idea di sviluppare un computer quantistico più di 20 anni fa.

"La gente ha alzato gli occhi al cielo e ha detto: 'è impossibile'."

“E quando le persone mi dicono che qualcosa non può essere fatto, mi piace provarci. Quindi ho passato gli ultimi 20 anni a rimuovere le barriere una per una fino al punto in cui ora si può davvero costruire un pratico computer quantistico.

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