Completando 47 anni di calcolo in 6 secondi, il computer quantistico di Google schiaccia facilmente il supercalcolo numero uno al mondo

La legge di Moore si sta avvicinando al suo limite e l’informatica quantistica condurrà l’umanità in un campo completamente nuovo.

Recentemente, Google ha pubblicato un documento sui computer quantistici su arxiv e ha affermato che il loro computer quantistico ha completato il calcolo del computer più avanzato del mondo in 47 anni in soli 6 secondi.

I documenti di ricerca mostrano che l’ultimo processore quantistico Sycamore di Google è passato da 53 qubit nel 2019 a 70 qubit oggi.

Va notato che, in quanto unità di informazione di base di un computer quantistico, il numero di qubit (inglese: bit quantistico) è un parametro importante per valutare la potenza di calcolo di un computer quantistico. Maggiore è il numero di qubit, più componenti ci sono nel computer e più calcoli possono essere eseguiti in modo esponenziale.

Pertanto, l’aumento del numero di qubit nel nuovo processore significa che le sue prestazioni sono migliorate in modo esponenziale e, allo stesso tempo, il documento mostra anche che il nuovo processore è circa 241 milioni di volte più robusto di prima.

Infatti, che sia “verbale” o “reale”, Google non ha mai rinunciato alla ricerca e allo sviluppo di computer quantistici.

Già il 20 settembre 2019 Google ha pubblicato sulla NASA un articolo sui computer quantistici, affermando che il computer quantistico da essa sviluppato aveva raggiunto per la prima volta al mondo “l’egemonia quantistica” (ovvero significa che i computer quantistici possono funzionare meglio rispetto ai computer tradizionali. Risolvi un problema di calcolo specifico), ha completato con successo il calcolo in 200 secondi che il più potente supercomputer Summit in quel momento ha impiegato 10.000 anni per completare.

A quel tempo, usavano il processore quantistico Sycamore composto da 54 qubit, ma un qubit falliva e il processore utilizzava effettivamente solo 53 qubit.

Non appena la notizia è uscita, ha suscitato l’attenzione di persone di ogni ceto sociale in tutto il mondo e ha anche suscitato dubbi in molte persone del settore. Perfezionando l’algoritmo, gli scienziati IBM hanno scoperto che una simulazione ideale della stessa attività potrebbe essere completata in 2,5 giorni con una fedeltà molto maggiore. Sebbene questo risultato possa non essere l’ideale per i profani, è comunque di grande importanza per gli scienziati nel campo quantistico, perché dimostra intuitivamente per la prima volta il potere dell’”egemonia quantistica”.

Cinque anni dopo, anche i computer tradizionali rappresentati dai supercomputer hanno raggiunto uno sviluppo clamoroso.

Nell’ultima classifica dei supercomputer pubblicata nel giugno 2023, il primo posto è occupato dal supercomputer Frontier prodotto congiuntamente da AMD e HPE Cray negli Stati Uniti, con un throughput massimo teorico di 2 exaflop, ovvero due quintilioni di calcoli al secondo. ha dieci volte la potenza di calcolo del supercomputer Summit.

Tuttavia, sotto l’attacco della riduzione delle dimensioni da parte dei computer quantistici, “non importa quanto siano spesse le zampe di una zanzara, non può trattenere un elefante”, e il divario tra i due è diventato ancora più ampio.

Secondo il team di ricerca di Google, il supercomputer Frontier impiega 6,18 secondi per eguagliare i risultati di calcolo del computer qubit Google-53 e il supercomputer Frontier impiega almeno 47,2 anni per eguagliare l’ultimo computer quantistico di Google.

Steve Brierley, CEO della società quantistica Riverlane con sede a Cambridge, è arrivato al punto di definire i progressi di Google una “pietra miliare importante”, aggiungendo: “Il dibattito sul fatto che abbiamo raggiunto, o effettivamente raggiungeremo, la supremazia quantistica è ora risolto”.

Ma Sebastian Vettel, CEO della startup Universal Quantum, ha anche affermato: “I computer quantistici devono dimostrare funzioni più pratiche”.

Per riferimento, le seguenti sono 8 applicazioni specifiche dei futuri computer quantistici compilate da Swarma Club:

Nel campo della medicina, l’uso di computer quantistici potrebbe essere in grado di prevedere con precisione la direzione della mutazione del virus e progettare in anticipo farmaci specifici in base alla via di trasmissione dei virus in diverse popolazioni.

Nel campo della crittografia, un computer tradizionale potrebbe impiegare centinaia di migliaia di anni per decifrare l’algoritmo RSA lungo 1024 bit, ma un computer quantistico con 512 qubit può teoricamente decifrarlo in un secondo.

Nel campo della biologia, è l’obiettivo e la difficoltà della ricerca futura ridefinire una specie integrando più insiemi di dati di genoma, trascrittoma, proteoma, metaboloma e fenome attraverso computer quantistici.

Nel campo delle previsioni meteorologiche, l’uso di computer quantistici può migliorare notevolmente il calcolo in tempo reale delle previsioni meteorologiche, migliorando così notevolmente l’accuratezza delle previsioni ed estendendo i giorni di previsione.

Nel campo della guida autonoma, le auto sono dotate di computer quantistici, in grado di misurare e calcolare con precisione gli elementi contenuti in scenari di guida sicuri e confortevoli.

Nel campo della progettazione assistita, un computer quantistico è connesso al cervello umano, presentando sullo schermo l’immagine che il cervello umano pensa, e quindi attraverso una semplice selezione, può completare un progetto di livello professionale.

Nel campo della gestione finanziaria, i computer quantistici calcolano varie variabili e parametri per prevedere la direzione di un sistema enorme e complesso e persino misurare la probabilità di tempeste finanziarie, in modo da prepararsi ai giorni di pioggia.

Nel campo dell’evoluzione biologica, l’uso di computer quantistici potrebbe essere in grado di stabilire la storia della terra con una risoluzione temporale di anni o addirittura giorni.

Naturalmente, ci sono ancora molte applicazioni del calcolo quantistico.Se vuoi sperimentare applicazioni più specifiche, potresti anche dare loro abbastanza tempo per crescere, e le proveremo tutte una per una in futuro.

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