La sfida tra computer quantistici e supercomputer

I supercomputer sono le macchine di calcolo più potenti del mondo: enormi impianti pieni di processori che lavorano insieme. Eppure, c'è un nuovo tipo di computer che potrebbe superarli, almeno in alcuni compiti: il computer quantistico. Il vostro telefono o il computer di scuola ragionano in bit, piccoli interruttori che possono essere accesi (1) o spenti (0). I computer quantistici usano invece i qubit, che sfruttano le strane regole della fisica dell'infinitamente piccolo. Un qubit non deve scegliere subito tra 0 e 1: finché non lo si misura, può trovarsi in una specie di miscuglio dei due. Inoltre, più qubit possono essere "intrecciati" tra loro, così che il comportamento di uno dipende da quello degli altri. Per funzionare, però, i qubit vanno tenuti a temperature bassissime, vicine allo zero assoluto (-273 °C), dentro enormi frigoriferi speciali. Da alcuni anni scienziati di tutto il mondo partecipano a una specie di gara. L'obiettivo è trovare un calcolo che un computer quantistico svolga facilmente e che per un computer normale sia quasi impossibile. Quando succede, si parla di "vantaggio quantistico". Il compito più usato è un po' come lanciare dadi molto speciali. Il computer quantistico esegue sui suoi qubit una lunga serie di operazioni scelte a caso. Alla fine, li misura e ottiene una sequenza di 0 e di 1, chiamata "campione". Per lui è facile ripetere l'operazione milioni di volte. Per un computer normale, invece, prevedere quali sequenze usciranno diventa difficilissimo man mano che i qubit e le operazioni aumentano. Un gruppo di ricercatori ha usato Nighthawk r2, un processore quantistico della IBM con 120 qubit. Ne hanno utilizzati 61 e in soli 19 secondi hanno prodotto un milione di campioni. Secondo i loro calcoli, per ottenere lo stesso risultato Frontier, uno dei supercomputer più veloci del mondo, impiegherebbe circa 110 anni! La novità più importante è un'altra. Esperimenti simili erano già stati fatti, per esempio da Google nel 2019, ma con macchine speciali da laboratorio. Questa volta, invece, è stato usato un computer quantistico che chiunque può noleggiare via internet, senza regolazioni particolari. Attenzione però: i 110 anni sono una stima. In passato gli informatici hanno spesso trovato "scorciatoie" che hanno permesso ai computer normali di recuperare terreno. Inoltre, lo studio non è ancora stato controllato da altri esperti. Per questo i ricercatori hanno pubblicato tutti i loro dati: chiunque può verificarli e provare a batterli. Non è una guerra, ma una sfida amichevole. Ogni volta che una delle due squadre fa un passo avanti, l'altra cerca nuovi modi per rispondere. E alla fine a guadagnarci è la scienza.