Scienza

Che cos'è un computer quantistico e perché necessita del posto più freddo dell'universo: il rivoluzionario chip Willow di Google

2024-12-13

Autore: Matteo

Il team di Quantum Ai di Google ha recentemente svelato Willow, un chip di calcolo quantistico all'avanguardia progettato per correggere gli errori in modo esponenziale. Questa innovazione rappresenta una vera e propria svolta nel mondo dei computer quantistici.

I computer quantistici hanno la capacità di eseguire calcoli in modo significativamente più rapido rispetto ai supercomputer moderni. Anthony Megrant e Yu Chen, membri di Quantum Ai, hanno lodato questo progresso definendolo "una pietra miliare nel creare un computer quantistico affidabile che possa ampliare la conoscenza umana".

Il progetto Quantum affronta una nuova via nell'ingegneria informatica, sviluppando macchine che sfruttano la meccanica quantistica per oltrepassare i limiti dell'informatica tradizionale. Le bit classiche, che formano le fondamenta della maggior parte delle tecnologie digitali degli ultimi cinquant'anni, vengono sostituite da qubit, i bit quantistici.

Il calcolo quantistico funziona in modo molto diverso rispetto al calcolo classico. I qubit possono esistere simultaneamente in più stati, grazie al principio di sovrapposizione, a differenza dei bit tradizionali che possono trovarsi solo in uno stato alla volta (0 o 1). Questo porta a una potenza di calcolo senza precedenti, permettendo la soluzione di problemi complessi con una rapidità impensabile.

Le speciali proprietà dei qubit conferiscono ai computer quantistici la capacità di affrontare problemi che sarebbero impossibili da risolvere con i computer classici. Google, per realizzare i propri qubit, utilizza circuiti integrati superconduttori, un approccio innovativo che consente di ottenere chip di alta qualità in grado di essere controllati e integrati in dispositivi complessi.

Ma perché i computer quantistici necessitano di un ambiente così freddo? È qui che entra in gioco il frigorifero a diluizione, un dispositivo che riduce la temperatura del chip a livelli prossimi allo zero assoluto (-273,15 gradi Celsius). Questo è fondamentale poiché i qubit sono estremamente sensibili ai disturbi ambientali, come onde radio, campi elettromagnetici e anche il calore. Minimizzare questi fattori di “rumore” è cruciale per mantenere l'integrità dei processi di calcolo quantistico.

Con l'innovazione di Willow, Google non solo si posiziona come leader nel settore del calcolo quantistico, ma si prepara anche ad affrontare sfide scientifiche e tecnologiche che potrebbero cambiare radicalmente il nostro modo di vivere. È un viaggio entusiasmante verso il futuro della tecnologia, in cui i computer quantistici potrebbero essere la chiave per scoprire nuovi orizzonti di possibilità!