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Il nuovo chip di Google è un trampolino di lancio verso la supremazia del calcolo quantistico
John Martinis si è concesso solo pochi mesi per raggiungere una pietra miliare nella storia dell'informatica.
È il leader del gruppo di ricerca di Google che lavora alla costruzione di chip per computer incredibilmente potenti che manipolano i dati usando le stranezze della fisica quantistica. Entro la fine di quest'anno, afferma Martinis, il suo team realizzerà un dispositivo che raggiunge la supremazia quantistica, il che significa che può eseguire un calcolo particolare che è al di là della portata di qualsiasi computer convenzionale. La prova arriverà da una specie di gara di resistenza tra il chip di Google e uno dei più grandi supercomputer del mondo.
Pensiamo di essere pronti per questo esperimento. È qualcosa che possiamo fare ora, dice Martinis.
Uno dei motivi della sua fiducia è che il gruppo di circa 25 persone di Google ha realizzato un nuovo chip quantistico che testa le caratteristiche chiave del design necessarie per realizzare un dispositivo per quel concorso testa a testa.
I chip quantistici rappresentano bit digitali di dati utilizzando qubit, dispositivi che possono abbreviare alcuni calcoli difficili sfruttando la fisica controintuitiva della meccanica quantistica. Tuttavia, i ricercatori hanno finora dimostrato il calcolo quantistico con solo piccoli gruppi di qubit. Google ha rilasciato i risultati di un chip che ha nove qubit disposti in linea, ma Martinis dice che avrà bisogno di una griglia di 49 qubit per il suo esperimento di supremazia quantistica.
L'ultimo chip di Google ha solo sei qubit, ma sono disposti in una configurazione due per tre che secondo Martinis mostra che la tecnologia dell'azienda funziona ancora quando i qubit sono affiancati, poiché lo saranno in dispositivi più grandi.
Il chip di Google pronto per il test. Google
Il chip a sei qubit è anche un test di un metodo di produzione in cui i qubit e il cablaggio convenzionale che li controlla sono realizzati su chip separati successivamente incollati insieme. Questo approccio, uno degli obiettivi principali del team di Google da quando è stato istituito poco più di due anni fa, ha lo scopo di eliminare le linee di controllo aggiuntive necessarie in un chip più grande, che possono interferire con il funzionamento dei qubit.
Tutto questo processo funziona, afferma Martinis. Ora siamo pronti per muoverci velocemente. I progetti per dispositivi da 30 a 50 qubit sono già in corso, afferma. Ha mostrato brevemente le immagini del chip da sei qubit al recente Conferenza IEEE TechIgnite a Burlingame, in California, ma il suo gruppo deve ancora rivelare formalmente i dettagli tecnici.
Martinis è entrato a far parte di Google alla fine del 2014 dall'Università della California, Santa Barbara, dove rimane tuttora professore (vedi Google Launches Effort to Build its Own Quantum Computer). Il suo team è uno dei numerosi gruppi di ricerca industriale formati o ampliati di recente grazie ai segnali crescenti che la tecnologia alla base dell'informatica quantistica sta diventando più trattabile. La corsa allo sviluppo di processori quantistici include Intel, Microsoft, IBM e persino startup (vedi 10 Breakthrough Technologies 2017: Practical Quantum Computers).
Simone Gustavsson , uno dei principali ricercatori in un gruppo di ricerca sull'informatica quantistica al MIT, afferma che Google è uno dei leader. È abbastanza paragonabile tra Google e IBM, dice.
Portare a termine il suo esperimento di supremazia quantistica quest'anno sottolineerebbe la competitività dell'azienda di ricerca, sebbene i processori quantistici dovrebbero essere molto più grandi di 50 qubit per essere in grado di svolgere un lavoro utile.
Sarà una pietra miliare accademica, dice Chris Monroe , professore all'Università del Maryland e cofondatore della startup di informatica quantistica IonQ. Successivamente devi ancora capire come renderlo più scalabile e programmabile.
Martinis concorda sul fatto che molto resta da fare, ma sostiene che l'esperimento potrebbe diventare un punto di riferimento per chiunque affermi di avere un computer quantistico funzionante.
Dice anche che l'obiettivo ha aiutato i manager di Google e il cofondatore dell'azienda Sergey Brin, ad apprezzare che la tecnologia sta diventando reale. Lo capiscono tutti e ne sono molto entusiasti, dice Martinis. Stiamo cercando di ottenere supporto da Google e questo esperimento è stato molto utile per convincere altri ingegneri a parlare con noi.