L’ampliamento del processo potrebbe un giorno risolvere problemi che vanno ben oltre le capacità degli attuali hardware.
di Jamie Condliffe
Un team di fisici ha sfruttato un semplice dispositivo quantistico per modellare un esperimento nella fisica delle particelle.
Ricercatori dell’Institute for Quantum Optics and Quantum Information dell’Austrian Academy of Sciences hanno impiegato un computer quantistico per simulare la creazione spontanea di coppie di particelle ed antiparticelle. Questo genere di calcoli può rivelarsi troppo complesso per i normali computer.
Un computer quantistico opera a velocità molto superiori rispetto a un normale computer perché sfrutta una peculiarità della meccanica quantistica. A differenza dei classici computer, che utilizzano bit in grado di assumere gli stati 0 o 1, i computer quantistici adoperano “qubit” che possono assumere gli stati 0, 1, o una “sovrapposizione” di entrambi.
Il team ha utilizzato un sistema con quattro ioni di calcio intrappolati da campi elettromagnetici perché funzionassero da qubit. Sotto il controllo di impulsi laser, i qubit hanno eseguito operazioni logiche, risultanti in fluttuazioni quantiche di energia, che hanno permesso ai ricercatori di leggere i risultati matematici che mostravano la creazione di particelle ed antiparticelle durante una particolare simulazione.
In questo caso, i risultati sono stati relativamente semplici da confermare confrontandoli con quelli elaborati da un computer convenzionale. Il team ha determinato che, se fosse possibile ampliare il dispositivo, questo potrebbe essere adoperato per investigare problemi che vanno oltre la portata degli attuali computer, come la modellazione di grandi forze nucleari.
L’espansione dell’hardware, però, è tutt’altro che semplice. Un aumento di potenza richiede più qubit, ma il collegamento di un numero di particelle sufficiente senza disturbarne lo stato quantico è un’operazione complessa. La canadese D-Wave sostiene di aver realizzato un computer quantistico con oltre 1.000 qubit, ma diversi esperti ne contestano il risultato.
Nel frattempo, grandi società, piccole startup e gruppi accademici stanno cercando di risolvere il puzzle dietro il collegamento di più qubit. Una volta trovata la soluzione, i fisici saranno in grado di utilizzare questi computer in alcune applicazioni pratiche.
(MO)
