Computer quantistici a prova di errore grazie ai ‘qubit gatto’: una rivoluzione ispirata al paradosso di Schrödinger
davinci
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Il problema degli errori nei computer quantistici
Uno dei principali ostacoli nello sviluppo dei computer quantistici è la presenza di errori, disturbi che portano alla perdita dell’informazione contenuta nei qubit, le unità fondamentali di calcolo quantistico. Questi errori possono essere di diverse tipologie, paragonabili a errori nella dimensione o nella grafia di una lettera. La ricerca coordinata da Harald Putterman, del Centro di quantum computing di Amazon Web Services, e pubblicata sulla rivista Nature, presenta una nuova tecnologia che mira a eliminare una di queste tipologie di errori.
I ‘qubit gatto’: una soluzione innovativa
L’idea alla base di questa tecnologia è quella di progettare chip in cui una delle due principali tipologie di errori non si verifichi mai. Questi qubit vengono chiamati ‘qubit gatto’ perché la loro stabilità deriva dalla sovrapposizione di due stati opposti, un fenomeno tipico del mondo quantistico e presente nel celebre paradosso del gatto di Schrödinger, che può essere contemporaneamente vivo e morto.
Francesco Saverio Cataliotti, dell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche e docente all’Università di Firenze, spiega che l’eliminazione di una tipologia di errori comporta un aumento degli errori dell’altro tipo. Tuttavia, i ricercatori di Aws ritengono che gestire un solo tipo di problema possa semplificare la gestione complessiva degli errori.
Ocelot: il nuovo chip di Amazon Web Services
La tecnologia dei ‘qubit gatto’ è alla base di Ocelot, il nuovo chip sviluppato da Amazon Web Services. Secondo Oskar Painter, direttore Quantum Hardware di Aws, questo chip rappresenta un passo importante verso la realizzazione di computer quantistici pratici e tolleranti agli errori, utilizzabili per applicazioni nel mondo reale.
A differenza di altre aziende, come IBM, che puntano su altre tipologie di qubit superconduttori, Aws ha scelto un approccio differente, selezionando un qubit e un’architettura con la correzione degli errori quantistici come requisito principale. Questo approccio, secondo Aws, potrebbe ridurre di un quinto i costi complessivi e accelerare lo sviluppo dei computer del futuro.
Il futuro dei computer quantistici
I computer quantistici sono già una realtà, ma al momento possono utilizzare solo poche decine o centinaia di qubit. L’obiettivo è arrivare a chip con decine di milioni di qubit. Per raggiungere questa soglia, è necessario trovare nuove soluzioni ingegneristiche o ripensare l’intero design dei computer. La scelta di Ocelot punta in questa seconda direzione, aprendo nuove prospettive per il futuro del calcolo quantistico.
Un passo avanti verso il futuro del calcolo quantistico
La ricerca sui ‘qubit gatto’ e lo sviluppo del chip Ocelot rappresentano un importante passo avanti verso la realizzazione di computer quantistici più stabili, efficienti e tolleranti agli errori. L’approccio innovativo di Amazon Web Services, che punta a integrare la correzione degli errori fin dalla progettazione del qubit, potrebbe rivelarsi vincente nella corsa allo sviluppo dei computer del futuro.
