La lotta tra i paesi per la supremazia in questo settore è vitale per gli sviluppi futuri nei campi scientifici e tecnologici. Il possibile dominio cinese renderebbe tutto più difficile
di MIT Technology Review Italia
Il mese scorso, IBM ha annunciato un processore quantistico a 127 qubit. Sebbene sia ancora un computer con applicazioni pratiche prossime allo zero, il fatto che esista è un segnale che stanno per arrivare computer sempre più potenti. Ma perché sono importanti i computer quantistici?
Non è tanto la velocità di processamento, ma l’utilizzo della fisica quantistica che apre alla soluzione di problemi che altrimenti non sarebbero affrontabili. Nella comunità scientifica è ormai acquisito che su scala quantistica le leggi fondamentali della fisica si ricompongono con modalità del tutto diverse da quelle conosciute.
Si è capito che si possono gli algoritmi quantistici possono essere scritti “fisicamente”, in quanto non si basano su calcoli matematici o probabilistici classici, ma utilizzano invece la natura unica della realtà quantistica, che segue una logica binaria. Questi algoritmi hanno applicazioni reali e possono fare da booster alla scienza, all’ingegneria e al sistema finanziario globale. Non si sta parlando di fantascienza perché già ci sono alcune applicazioni reali.
Come riportato da “National Review”, il quadro presenta luci e ombre. Da una parte un computer quantistico sufficientemente potente aprirebbe la strada a previsioni meteorologiche di una precisione assoluta. Dall’altra, renderebbe completamente inutile l’attuale modo di crittografare i dati. Quando si utilizzano comunicazioni Wi-Fi e cellulari, il segnale viaggia nell’aria in onde a radiofrequenza, consentendo a chiunque di intercettarlo con la stessa facilità con cui ci si sintonizza su un canale. Ma nessuno se ne preoccupa perché i dati sono crittografati.
Un supercomputer richiederebbe all’incirca la vita dell’universo per decifrare la crittografia utilizzata per il normale traffico web.Un computer quantistico, tuttavia, potrebbe decrittografare il traffico istantaneamente. Alla base della moderna crittografia a “chiave pubblica-privata” si trova il factoring, vale a dire la fattorizzazione di grandi numeri.
Tuttavia, attraverso l’algoritmo di Schor, le proprietà della meccanica quantistica consentono il factoring in un istante, rendendo vane tutte le implementazioni della crittografia a “chiave pubblica-privata”.
Esistono numerosi altri schemi di crittografia, ma tutti richiedono una sorta di chiave segreta condivisa. Questo di solito avviene tramite una password condivisa in anticipo, ma l’assenza di un canale sicuro per comunicare rende vana qualsiasi operazione.
I danni sarebbero incalcolabili. La crittografia a chiave pubblica-privata è radicata nella società. I siti Web ordinari, come accennato in precedenza, generalmente fanno affidamento su di essa. Anche la connessione di un telefono alla rete è protetta in questo modo.
Allo stesso modo, un computer quantistico potrebbe inviare tutti coloro che digitano “google.com” su un altro sito Web, poiché anche il Domain Name System, che assegna gli URL ai siti Web, è protetto dalla crittografia a chiave pubblica-privata. Stesso discorso si può fare per l’accesso a un portafoglio di criptovalute.
Per fortuna, computer quantistici abbastanza potenti da infrangere la crittografia sono probabilmente lontani negli anni. Tuttavia, per alcune informazioni, è imperativo mantenere la riservatezza per decenni nel futuro. Un numero di previdenza sociale dura una vita. La proprietà intellettuale aziendale va difesa. Le informazioni riservate devono rimanere tali. Pertanto, la protezione dai computer quantistici non è un problema per il futuro ma per il presente.
I progressi del settore sono abbastanza rapidi?
Se svolta ci sarà, accadrà nei santuari della ricerca. Nel 2019 è stata pubblicata su “Nature” un’impresa comune Google/NASA che rivendicava la “supremazia quantistica”. I ricercatori del Google Quantum AI Lab hanno affermato che il loro processore quantistico a 53 qubit era in grado di risolvere un problema in 200 secondi che avrebbe richiesto ai supercomputer di oggi 10.000 anni.
Se l’America vuole mantenere la supremazia in questa tecnologia fondamentale del futuro, non ha alternative: deve intensificare la ricerca quantistica.Quantumcomputingreport.com elenca 30 aziende pubbliche e 233 aziende private che lavorano in questo settore. Ma la concorrenza cinese è agguerrita come dimostra la presenza di aziende del livello di Alibaba e Baidu.
Uno studio pubblicato da Querca nel luglio del 2021 mette la Cina davanti agli Stati Uniti nei finanziamenti, con 10 miliardi di dollari contro 1,2 miliardi. La loro stima globale è di 24,4 miliardi di dollari, il che significa che la Cina copre attualmente il 41 per cento degli investimenti mondiali per computer quantistici e gli Stati Uniti si attesta a un misero 5 per cento.
Come con tutte le nuove tecnologie, l’informatica quantistica ha molte promesse per il futuro e qualche pericolo. Per garantire che il mondo intraprenda la strada giusta, gli Stati Uniti non possono permettersi di perdere questa gara. Già in passato il paese americano ha guidato buona parte dello sviluppo tecnologico mondiale, con risultati non esaltanti, ma ora sono in gioco gli ideali di libertà e giustizia.
(rp)
