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Il primo superstore di software quantistico al mondo, o almeno così spera, è qui
Per gentile concessione di Zapata Informatica
Nell'informatica quantistica, non sono solo i computer stessi ad essere difficili da costruire. Hanno anche bisogno di sofisticati algoritmi quantistici, un software specializzato su misura per ottenere il meglio dalle macchine.
Alán Aspuru-Guzik si è guadagnato una reputazione impressionante nei circoli accademici sviluppando questo tipo di algoritmi e ora li sta portando su un mercato più ampio. Professore dell'Università di Harvard (che si trasferisce all'Università di Toronto) e membro del 2010 di Tecnologia MIT Revisione 'S Elenco degli innovatori under 35, è il cofondatore di una società chiamata Zapata Computing, lanciata oggi con 5,4 milioni di dollari di finanziamento annunciato. L'obiettivo finale di Zapata è quello di essere una sorta di superstore di algoritmi quantistici, che offre un'ampia gamma di software già pronti che le aziende possono utilizzare per sfruttare l'immensa potenza di elaborazione che i computer quantistici promettono di fornire.
Poiché il campo dell'informatica quantistica è così nuovo, solo un piccolo gruppo di esperti oggi può creare software avanzato che funzionerà sulle macchine. In sostanza, Zapata vuole che le aziende siano in grado di utilizzare la tecnologia senza bisogno di uno specialista quantistico interno.
L'entusiasmo per i computer quantistici deriva dal fatto che invece dei bit digitali, che rappresentano entrambi uno o 0 , usano i qubit, che possono trovarsi in entrambi gli stati contemporaneamente grazie a un fenomeno noto come sovrapposizione. Un'altra qualità quasi mistica, chiamata entanglement, significa che i qubit possono influenzarsi a vicenda anche se non sono fisicamente collegati.
L'aggiunta di qubit extra consente un aumento esponenziale della potenza di calcolo delle macchine quantistiche, che presto potrebbero essere in grado di superare anche i migliori supercomputer in una gamma limitata di attività. Questa è la buona notizia; la cattiva notizia è che i qubit tendono a perdere il loro delicato stato quantistico dopo pochi millisecondi. Anche i cambiamenti di temperatura, o anche le più piccole vibrazioni, possono interromperli e generare errori nei loro calcoli (vedi Google pensa che sia vicino alla supremazia quantistica. Ecco cosa significa veramente).
È qui che entrano in gioco gli algoritmi quantistici. Eseguono un calcolo specifico su una macchina quantistica nel modo più rapido ed efficiente possibile e spesso possono aiutare a mitigare gli errori. Pensalo come accordare una chitarra, dice Aspuru-Guzik. Proprio mentre regoli le corde in modo che siano in armonia, possiamo giocare con vari parametri fino a quando un circuito quantistico non è sintonizzato per una particolare applicazione.
Zapata ha già negoziato una licenza esclusiva con Harvard per gli algoritmi che Aspuru-Guzik e il suo team hanno sviluppato lì. L'obiettivo dell'azienda, afferma il CEO di Zapata Chris Savoie, è quello di sviluppare algoritmi per una vasta gamma di computer, e Aspuru-Guzik e il suo team hanno già lavorato con grandi produttori di hardware quantistico come IBM e Google, nonché con quelli più piccoli come Rigetti Computing e IonQ. Queste aziende stanno anche lavorando sui propri algoritmi, ma l'opinione è che una maggiore innovazione del software sia positiva per il mercato nascente. È qui che vuoi vedere molte idee diverse riempire lo spazio, afferma Jerry Chow, che guida lo sforzo sperimentale di calcolo quantistico di IBM.
Se la sua strategia funziona, Zapata potrebbe ritrovarsi con una visione a volo d'uccello di come le varie applicazioni si comportano su un'ampia gamma di computer quantistici, dandogli un grande vantaggio sul mercato. Tuttavia, non è chiaro se l'informatica quantistica farà la differenza in alcune aree, come l'apprendimento automatico, anche se ci sono alcuni primi segnali che potrebbe. Quindi potrebbe essere necessario del tempo per creare un ampio portafoglio di algoritmi.
A breve termine, Zapata prevede di concentrarsi principalmente su algoritmi per chimica e materiali. Aspuru-Guzik ha sperimentato metodi per modellare le molecole, un compito notoriamente difficile anche con i migliori supercomputer di oggi, e c'è la speranza che i computer quantistici saranno presto in grado di potenziare tali simulazioni. Ciò potrebbe portare a progressi come batterie più efficienti e nuove molecole che emettono luce per i display. Un team dell'IBM ha già utilizzato una macchina quantistica per modellare una piccola molecola composta da tre atomi e alcuni ricercatori lo hanno fatto si chiedeva combinando circuiti quantistici con reti neurali in duello nel tentativo di inventare nuove molecole.
I finanziatori di Zapata, tra cui Pillar VC e The Engine, un fondo del MIT che investe in aziende che lavorano su tecnologie difficili, scommettono che alla fine si apriranno più applicazioni per l'informatica quantistica e che ci saranno ancora troppo pochi ricercatori in grado di creare i sofisticati algoritmi necessari. Reed Sturtevant di The Engine pensa che oggi ci siano meno di cento di questi ricercatori in tutto il mondo, e Aspuru-Guzik e quattro ex membri del suo gruppo di ricerca, che si uniscono anche a lui e Savoie come cofondatori, sono tra questi. Se Sturtevant ha ragione, la presa del talento di Zapata potrebbe portare a un salto di qualità nei suoi profitti futuri.