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Digital Summit: la ricerca quantistica di Microsoft per il prossimo transistor
Microsoft sta effettuando un investimento significativo nella creazione di una versione pratica del componente di base necessario per costruire un computer quantistico, ha affermato lunedì il capo della ricerca dell'azienda.
Domande quantistiche : Peter Lee di Microsoft parla al Digital Summit di San Francisco.
parlando a Revisione della tecnologia del MIT l'evento Digital Summit di San Francisco, Pietro Lee ha paragonato lo sforzo alla ricerca presso i Bell Labs negli anni '40 che ha prodotto il transistor al silicio, la base di tutti i computer di oggi. Questo è il nostro tentativo di trovare il dispositivo analogo al transistor, ha detto Lee.
In un'intervista, ha detto Revisione della tecnologia del MIT che Microsoft aveva precedentemente mantenuto il suo sforzo quantistico relativamente tranquillo, ma che i risultati positivi lo hanno convinto ad essere più aperto. Uno dei motivi per cui siamo stati un po' cauti è che all'inizio questo era uno sforzo marginale, ora la comunità dei fisici ci prende sul serio, ha detto. Prendiamo molto sul serio la nostra ricerca sulla fisica quantistica e ci stiamo espandendo.
Microsoft ha un laboratorio di ricerca dedicato all'informatica quantistica, noto come Station Q, nel campus dell'Università della California, a Santa Barbara. Ha anche sostenuto i laboratori di tutto il mondo con sovvenzioni e donazioni di strumenti per aiutare la ricerca.
Un computer quantistico dovrebbe essere in grado di completare calcoli che oggi sono effettivamente impossibili per qualsiasi macchina convenzionale. Nessuno è mai stato costruito. Sebbene l'azienda canadese Sistemi D-Wave ha venduto diverse macchine che si dice siano computer quantistici, gli esperti dicono che non ci sono ancora prove definitive che sfruttino i principi quantistici e possano battere le macchine convenzionali (vedi La CIA e Jeff Bezos Bet on Quantum Computing).
Microsoft non sta attualmente tentando di costruire un computer quantistico. Piuttosto, il suo sforzo di ricerca è finalizzato allo sviluppo di una versione affidabile del qubit, l'elemento fondamentale di un computer quantistico.
Proprio come un transistor in un computer convenzionale, un qubit può passare da uno stato all'altro che rappresenta un 1 o uno 0 di dati digitali. Ma un qubit può anche sfruttare gli effetti quantistici per raggiungere uno stato di sovrapposizione che sia 1 e 0 allo stesso tempo. Ciò consentirebbe a un computer quantistico di elaborare i dati molte volte più velocemente di qualsiasi computer convenzionale.
I ricercatori hanno costruito qubit di diversi design e ne hanno persino usati un piccolo numero insieme per calcoli molto semplici. Ma nessuno è in grado di mantenere uno stato di sovrapposizione in modo molto affidabile, il che li rende impraticabili per chiunque speri di costruire un computer di qualsiasi dimensione. Riteniamo che gli approcci attuali non saranno mai scalabili, ha affermato Lee.
La ricerca di Microsoft si concentra su un tipo di qubit noto come qubit topologico che la teoria suggerisce codificherebbe i dati in un modo molto più robusto.
La base teorica dei qubit topologici è stata abbozzata per la prima volta all'Università di Santa Barbara circa otto anni fa, afferma Lee. Quindi, circa quattro anni fa, i ricercatori Microsoft hanno condotto il lavoro per porre una serie di test chiave che potrebbero dimostrare se quelle idee potrebbero funzionare nella realtà. Microsoft ha finanziato diversi laboratori in tutto il mondo per lavorare su queste domande, afferma Lee. Due anni fa i risultati cominciarono ad essere positivi.
Il lavoro è ora in corso per costruire effettivamente un qubit topologico funzionante. Per supportare tale sforzo, Microsoft ha sviluppato strumenti specializzati per esperimenti quantistici e li ha forniti alla comunità accademica. Questi strumenti spaziano dalle piattaforme di simulazione cloud per il lavoro teorico a nuovi tipi di elettronica da utilizzare nelle temperature super-raffreddate degli esperimenti sull'hardware quantistico.
Nel frattempo, Microsoft sta già guardando avanti per esplorare cosa si potrebbe fare con un sistema di qubit topologici una volta creati. Supponiamo che un giorno avremo una macchina quantistica: andrebbe bene per qualcosa? dice Lee. Oggi abbiamo le idee chiare nell'informatica classica sui problemi che possiamo risolvere, ma è molto difficile concepire cosa sia possibile con una di queste macchine teoriche.