Google fa un passo avanti verso i computer quantistici con Willow: un chip che riduce gli errori in modo esponenziale

Un calcolo da record con Willow

Un calcolo che avrebbe richiesto 10 settilioni di anni a uno dei supercomputer più veloci al mondo è stato eseguito in meno di cinque minuti grazie a Willow, il nuovo chip quantistico di Google Quantum AI. Questo risultato, pubblicato sulla rivista Nature, segna un passo avanti significativo nel campo del calcolo quantistico, aprendo la strada alla costruzione di computer quantistici utili e su larga scala.

La sfida degli errori nel calcolo quantistico

Gli errori sono una delle sfide principali nel calcolo quantistico. I qubit, le unità di informazione quantistica, tendono a scambiare informazioni con l’ambiente circostante, rendendo difficile proteggere i dati necessari per completare un calcolo. In genere, più qubit si utilizzano, più errori si verificano e il sistema diventa classico.

Willow: un chip che supera la soglia

Lo studio su Nature dimostra che Willow, invece, si comporta in modo opposto. Più qubit vengono utilizzati in Willow, più si riducono gli errori e più il sistema diventa quantistico. Questo risultato, noto come ‘sotto la soglia’, è un traguardo storico nel campo del calcolo quantistico. Per dimostrare un reale progresso nella correzione degli errori, è necessario dimostrare di essere al di sotto della soglia, una sfida aperta sin dal 1995, quando Peter Shor introdusse la correzione degli errori quantistici.

Un prototipo di qubit logico scalabile

“Willow è il primo sistema al di sotto della soglia, quindi questo è il prototipo più convincente di un qubit logico scalabile costruito fino a oggi”, spiega Julian Kelly, direttore di Quantum Hardware presso Google Quantum AI. “È un segnale forte che è possibile costruire computer quantistici utili e di grandi dimensioni. Willow ci avvicina all’esecuzione di algoritmi pratici e commercialmente rilevanti che non possono essere replicati sui computer convenzionali.”

Un futuro promettente per il calcolo quantistico

Il successo di Willow è un segnale incoraggiante per il futuro del calcolo quantistico. Questo risultato dimostra che è possibile costruire sistemi quantistici che scalano con il numero di qubit, aprendo la strada a computer quantistici in grado di risolvere problemi complessi che sono al di là delle capacità dei computer classici. Il potenziale di questa tecnologia è enorme, con applicazioni in diversi settori, dalla medicina all’intelligenza artificiale, dalla chimica alla finanza.