Il mondo della tecnologia quantistica ha recentemente fatto un notevole passo avanti grazie all’introduzione del chip quantistico Willow, sviluppato da Google. Questo innovativo chip ha dimostrato la capacità di analizzare la struttura di molecole con un livello di dettaglio senza precedenti, raggiungendo una velocità straordinaria: ben 13.000 volte più rapida rispetto ai migliori supercomputer attualmente disponibili. Questo risultato è il frutto del lavoro dei ricercatori di Google Quantum AI, guidati da Vadim Smelyanskiy e Hartmut Neven. I dettagli di questa scoperta sono stati pubblicati in due articoli sulla rivista scientifica Nature e sulla piattaforma ArXiv, dedicata agli articoli in attesa di revisione.
Questa innovazione arriva in un momento significativo, subito dopo l’assegnazione del Premio Nobel per la Fisica a tre pionieri nel campo dei computer quantistici: John Clarke, Michel Devoret e John Martinis. Questi scienziati hanno avuto un ruolo cruciale nello sviluppo dei computer quantistici a superconduttori di Google, che hanno permesso importanti progressi nella materia. Già nel 2019, il chip Sycamore di Google aveva dimostrato per la prima volta la possibilità per un computer quantistico di eseguire calcoli complessi in tempi nettamente inferiori rispetto ai supercomputer tradizionali, segnando così il raggiungimento della cosiddetta supremazia quantistica.
I progressi del chip willow
Da quel momento, il campo del calcolo quantistico ha visto ulteriori avanzamenti, culminati nell’arrivo del chip Willow nel 2024. Willow affronta uno dei principali ostacoli del calcolo quantistico: il problema degli errori causati dalla difficoltà di isolare i qubit dai disturbi esterni. Grazie a questa innovazione, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che i computer quantistici possono non solo eseguire calcoli teorici, ma anche trovare applicazioni pratiche in diversi settori.
Nel concreto, il team di ricerca, che include anche l’italiana Alice Pagano, ex dottoranda dell’Università di Padova, ha applicato il calcolo quantistico all’analisi di molecole come il toluene e il dimetilbifenile. Questa analisi ha permesso di esplorare dettagli a una scala precedentemente inaccessibile. Utilizzando un nuovo algoritmo chiamato Otom, riadattato come Quantum Echoes, i ricercatori sono riusciti a combinare le osservazioni ottenute tramite la Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) con la potenza della computazione quantistica. Questo approccio è stato paragonato al passaggio dall’osservazione di un relitto sommerso tramite sonar all’osservazione diretta con una squadra di sub munita di videocamere.
Le sfide del calcolo quantistico
Tuttavia, nonostante l’entusiasmo generato da questi sviluppi, è fondamentale mantenere un approccio critico. Simone Montangero, co-leader dello Spoke 10 dedicato al Quantum computing presso l’Istituto Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing (ICSC), ha avvertito che l’importanza del chip quantistico è stata spesso sopravvalutata.
- “È un lavoro molto interessante, ma occorre sottolineare che in realtà l’importanza del chip quantistico è stata molto marginale.”
- “Generare hype eccessivi può essere controproducente; è fondamentale sottolineare i progressi senza eccedere nelle reali capacità.”
In effetti, il panorama del calcolo quantistico è caratterizzato da sfide significative. L’errore nei qubit, le difficoltà di scalabilità e l’accesso limitato a risorse di calcolo quantistico rappresentano ancora ostacoli considerevoli. Le applicazioni pratiche sono ancora in fase di sviluppo e, sebbene i progressi siano promettenti, ci vorrà tempo prima che il calcolo quantistico possa essere considerato una tecnologia di uso quotidiano.
Nonostante queste sfide, i recenti successi come quello ottenuto con il chip Willow sono segnali incoraggianti che suggeriscono una direzione positiva per la ricerca e lo sviluppo nel campo della tecnologia quantistica. La capacità di affrontare problemi complessi in modo più efficiente potrebbe aprire la strada a scoperte scientifiche rivoluzionarie e nuove innovazioni in vari settori, dalla farmacologia alla progettazione di nuovi materiali. Con il continuo progresso della ricerca e della tecnologia, il futuro del calcolo quantistico sembra sempre più luminoso, promettendo di trasformare radicalmente il nostro approccio alla scienza e alla tecnologia.