I Bell Labs di Quantum Computing

Raymond Laflamme non può ancora venderti un computer quantistico. Ma ti venderà una scheda logica da $ 13.000 per misurare i fotoni entangled.

Fantastico: Un primo piano di un circuito superconduttore che opera a -269 °C.

È un inizio.

Laflamme è a capo dell'Institute for Quantum Computing presso l'Università di Waterloo, un centro di ricerca che fa parte di uno sforzo grandioso e donchisciottesco di Mike Lazaridis, cofondatore del produttore di smartphone BlackBerry, per inventare un computer quantistico e trasformare questa città a 70 miglia da Toronto in una valle quantistica.

Dal 1999, Lazaridis ha investito 270 milioni di dollari dietro la sua visione, pagando per reclutare alcuni dei migliori fisici teorici del mondo. Mentre pensa che un vero computer quantistico sia ancora lontano 10 anni, crede che le scoperte iniziali possano essere commercializzate ora, trasformando Waterloo in un fiorente cluster industriale costruito attorno alla scienza dell'informazione quantistica.

Waterloo ha uno dei migliori dipartimenti di informatica del mondo presso l'Università di Waterloo. È anche la sede aziendale di BlackBerry, precedentemente noto come Research in Motion, e un ecosistema di startup sempre più ricco. Ma la meccanica quantistica non è esattamente un facile elevator pitch. Per quanto la regione sia una mecca per l'imprenditorialità, commercializzare la tecnologia quantistica pura è una sfida molto diversa, afferma Rolf Horn, postdoc presso l'istituto che sta cercando di avviare un'azienda per vendere un dispositivo in grado di produrre fotoni che mostrano effetti quantistici.

I computer quantistici dovrebbero avere la capacità di risolvere rapidamente problemi che i computer di oggi non possono toccare, come la violazione di cifrari crittografici molto difficili. Inoltre, i rapidi progressi nell'informatica convenzionale, descritti dalla legge di Moore, si stanno avvicinando ai limiti fisici di materiali come il silicio. Non devi sapere molto sulla fisica per capire che ci sono soldi da guadagnare spingendo oltre quei limiti, dice Lazaridis.

È ancora molto presto per i computer quantistici. All'Institute for Quantum Computing, anch'esso finanziato pesantemente dal governo canadese, il computer quantistico più complesso funziona con soli 12 qubit. Un qubit è l'equivalente quantistico di un bit. Grazie alla meccanica quantistica, ogni qubit può trovarsi in più stati contemporaneamente (immagina un bit che potrebbe essere a 0 , a uno , o entrambi contemporaneamente). Ciò consente calcoli più veloci per alcuni problemi, ma mantenere stabili i qubit si è rivelato difficile.

Lazaridis ha usato la sua ricchezza per portare i migliori scienziati a Waterloo, iniziando con una donazione di 100 milioni di dollari nel 2000 per creare il Perimeter Institute for Theoretical Physics. Ma lo sforzo di calcolo quantistico potrebbe non essere in grado di fare affidamento sulla sua generosità per sempre. La sua ricchezza, almeno sulla carta, è crollata di oltre 2 miliardi di dollari insieme al prezzo delle azioni di BlackBerry poiché i suoi telefoni hanno perso popolarità. In una riorganizzazione del 2012, Lazaridis si è dimesso da co-CEO di BlackBerry.

Inoltre, la Quantum Valley non diventerà un vero cluster industriale se tutto ciò che fa è reclutare i migliori ricercatori accademici del mondo. Questo è uno dei motivi per cui a marzo Lazaridis e Doug Fregin, l'altro fondatore di BlackBerry, hanno lanciato un fondo di investimento da 100 milioni di dollari, Quantum Valley Investments. Abbiamo costruito tutto questo ed è stato molto altruista, molto filantropico, dice Lazaridis. Ma alcuni ricercatori sono venuti da noi e hanno detto, sai, questo computer quantistico: parte della tecnologia su cui stiamo lavorando ha degli spin-off.

Laflamme ha gadget che riflettono alcune di quelle idee sparsi su un tavolino nel suo ufficio, tra cui un semplice processore a due qubit con la saldatura ancora visibile e una scatola di metallo delle dimensioni di un router utile per misurare le sorgenti di fotoni. Quella scatola è la base della sua piccola azienda startup, Universal Quantum Devices.

Laflamme definisce l'azienda un esperimento su come commercializzare gli aspetti di base della tecnologia quantistica. Se vi sembra roba da poco, ricordate che i primi prodotti di Hewlett-Packard, il colosso informatico originario della Silicon Valley, erano contatori di frequenza e un semplice oscillatore per misurare il suono.

Altri sforzi di commercializzazione includono un satellite che potrebbe utilizzare le proprietà quantistiche della luce per inviare comunicazioni crittografate. Un prototipo sarà testato quest'estate mettendolo su un camion a pianale ribassato e facendolo scorrere nei campi di grano di Waterloo, per vedere se segue con un ricevitore ottico sul tetto degli edifici di ricerca dell'istituto.

Il nuovo fondo di rischio di Lazaridis non ha ancora investito in nessuna di queste idee. Tuttavia, Laflamme dice che le cose stanno andando meglio di quanto si aspettasse. Nel 2001, la gente diceva: 'Quando usciranno gli spin-off?' e io direi 20 anni, pensando: 'Sarò al sicuro con questo', dice. Ora posso vederlo arrivare.

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