I ricercatori del California Institute of Technology teorizzano che un computer quantistico funzionante potrebbe richiedere un numero di qubit molto inferiore a quello precedentemente pensato, rendendo fattibile il dispiegamento del primo computer quantistico prima della fine del decennio.
I ricercatori del Caltech, in collaborazione con una start-up legata al Caltech, Oratomic, hanno affermato che riducendo gli errori che "affliggono i rudimentali computer quantistici di oggi", un computer quantistico funzionante potrebbe essere costruito con appena 10.000 a 20.000 qubit.
In precedenza si pensava che milioni di qubit fossero necessari affinché un computer quantistico funzionasse correttamente, ha detto il Caltech. Un qubit è l'unità di base di un computer quantistico e l'equivalente di un bit in un computer classico per codificare informazioni in binario.
“La necessità di meno qubit significa che i computer quantistici potrebbero, in teoria, essere operativi entro la fine del decennio,” ha detto Caltech.
Muovere atomi con pinzette ottiche
L'innovazione teorica è un'architettura di correzione degli errori proposta che sfrutta i “sistemi di atomi neutri,” in cui gli atomi possono essere spostati fisicamente e connessi su grandi distanze usando laser chiamati “pinzette ottiche.”
“Stiamo sviluppando nuove architetture per processori quantistici a atomi neutri che riducono drasticamente le stime delle risorse per il calcolo quantistico tollerante ai guasti,” ha detto il fisico teorico di Caltech John Preskill martedì, aggiungendo:
“Questo progresso mi rende ottimista sul fatto che il calcolo quantistico ampiamente utile sarà presto una realtà.”
Manuel Endres, un professore di fisica presso Caltech che ha recentemente creato il più grande array di qubit mai assemblato, ha detto:
“A differenza di altre piattaforme di calcolo quantistico, i qubit a atomi neutri possono essere collegati direttamente su grandi distanze. Le pinzette ottiche possono trasportare un atomo all'altra estremità dell'array e intrecciarlo direttamente con un altro atomo.”
La nuova tecnologia consente a ciascun qubit logico di essere codificato con soli cinque qubit fisici anziché circa mille richiesti dai metodi convenzionali, ha detto Caltech.
“È in realtà molto sorprendente quanto bene funzioni. È ciò che chiamiamo correzione degli errori ultra-efficiente,” ha detto Endres.
Layout e procedura di compilazione per l'architettura logica del calcolo quantistico. Fonte: Caltech
Le frontiere quantistiche più vicine di quanto appaiano
Oratomic ha dichiarato che lavorerà in stretta collaborazione con la Missione di Caltech per il Calcolo Quantistico Avanzato, con ricerche in corso sull'elaborazione delle informazioni quantistiche e l'obiettivo di costruire il primo computer quantistico tollerante ai guasti su scala di utilità al mondo.
La ricerca arriva appena un giorno dopo che Google ha pubblicato un documento sostenendo che i computer quantistici potrebbero potenzialmente violare la crittografia di Bitcoin in nove minuti, necessitando di molta meno potenza di calcolo di quanto si pensasse inizialmente.
Nel frattempo, Google ha esortato gli sviluppatori di crypto nel suo documento di questa settimana a trasferire le blockchain alla crittografia post-quantistica, o PQC, ora piuttosto che aspettare che emergano minacce reali.
La scorsa settimana, il gigante di Internet ha fissato un termine per il 2029 per la sua migrazione PQC, avvertendo che le “frontiere quantistiche” potrebbero essere più vicine di quanto appaiano.
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