Computer quantistici a prova di errore grazie ai ‘qubit gatto’: la rivoluzione di Amazon Web Services
davinci
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Il problema degli errori nei computer quantistici
Uno dei principali ostacoli nello sviluppo dei computer quantistici è la gestione degli errori. I qubit, le unità di informazione quantistica, sono estremamente sensibili alle perturbazioni ambientali, che possono causare la perdita dell’informazione. Questi errori si manifestano in diverse forme, 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 su Nature, propone una soluzione innovativa per affrontare questo problema.
I ‘qubit gatto’: una soluzione promettente
L’idea alla base della nuova tecnologia è quella di progettare chip in cui una specifica tipologia di errore sia intrinsecamente impossibile. Questa soluzione si basa sui ‘qubit gatto’, resi stabili dalla sovrapposizione di due stati opposti, un concetto direttamente ispirato al celebre paradosso del gatto di Schrödinger. Come ha spiegato Francesco Saverio Cataliotti, dell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche e docente all’Università di Firenze, questo fenomeno può esistere solo nel mondo quantistico, dove un gatto può essere contemporaneamente vivo e morto.
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. Questo chip rappresenta un passo avanti significativo verso la realizzazione di computer quantistici pratici e tolleranti agli errori. Secondo Oskar Painter, direttore Quantum Hardware di Aws, Ocelot è stato progettato con la correzione degli errori quantistici come requisito principale, un approccio che si distingue da quello seguito da altre aziende.
Un nuovo approccio all’architettura quantistica
Mentre altre aziende, come IBM, si concentrano su altre tipologie di qubit superconduttori, Amazon Web Services ha scelto un approccio differente, che potrebbe ridurre di un quinto i costi complessivi e accelerare lo sviluppo dei computer quantistici del futuro. La scelta di Ocelot rappresenta un cambio di paradigma: anziché adattare architetture esistenti, si è optato per una soluzione radicalmente nuova, pensata fin dall’inizio per la correzione degli errori.
Le prospettive future dei computer quantistici
I computer quantistici sono già una realtà, ma la loro capacità di calcolo è ancora limitata a poche decine o centinaia di qubit. L’obiettivo è raggiungere chip con decine di milioni di qubit, un traguardo che richiede non solo un aumento delle dimensioni dei chip, ma anche lo sviluppo di nuove soluzioni ingegneristiche e un ripensamento completo dell’architettura dei computer. La tecnologia dei ‘qubit gatto’ e il chip Ocelot rappresentano un passo importante in questa direzione, aprendo nuove prospettive per il futuro del calcolo quantistico.
Verso un futuro quantistico più stabile
La ricerca sui ‘qubit gatto’ rappresenta un’innovazione significativa nel campo del calcolo quantistico. Sebbene l’eliminazione di una tipologia di errore possa aumentare la frequenza di altri tipi di errori, la semplificazione della gestione complessiva potrebbe rivelarsi un vantaggio decisivo. La competizione tra diverse architetture, come quella di Amazon Web Services e quella di IBM, stimola l’innovazione e avvicina il giorno in cui i computer quantistici potranno risolvere problemi complessi che oggi sono inaccessibili.
