Il computer quantistico ha compiuto un significativo avanzamento nel mondo reale grazie al chip quantistico Willow. Secondo quanto riportato da Google, questo dispositivo ha effettuato un’analisi della struttura di una molecola con un livello di dettaglio senza precedenti, completando il processo in 13.000 volte meno tempo rispetto ai più avanzati supercomputer attualmente disponibili. L’importante risultato è stato ottenuto dai ricercatori di Google Quantum AI, guidati da Vadim Smelyanskiy e Hartmut Neven, i quali hanno pubblicato i loro risultati in due articoli su Nature e su ArXiv, una piattaforma dedicata alla revisione scientifica.
Traguardi recenti nella fisica quantistica
Questo traguardo arriva a pochi giorni dall’assegnazione del Premio Nobel per la Fisica a John Clarke, Michel Devoret e John Martinis, riconosciuti per il loro contributo nello sviluppo dei computer quantistici a superconduttori di Google. Già nel 2019, il chip Sycamore di Google aveva dimostrato per la prima volta la capacità di un computer quantistico di eseguire calcoli complessi a una velocità notevolmente superiore rispetto ai supercomputer dell’epoca, segnando un passo verso la cosiddetta supremazia quantistica, un traguardo paragonato al primo volo dei fratelli Wright.
Avanzamenti nel calcolo quantistico
Dall’epoca della supremazia quantistica, sono stati compiuti ulteriori progressi, culminati con il chip Willow di Google, presentato nel 2024. Questo chip ha affrontato uno dei principali ostacoli nel calcolo quantistico: il problema degli errori derivanti dall’impossibilità di isolare i qubit dai disturbi ambientali. La tecnologia di Willow ha dimostrato che i computer quantistici possono avere applicazioni pratiche, aprendo nuove strade per la ricerca scientifica.
I ricercatori, tra cui l’italiana Alice Pagano, ex dottoranda dell’Università di Padova, hanno applicato il calcolo quantistico per analizzare molecole come il toluene e il dimetilbifenile. Grazie a un nuovo algoritmo, noto come Otom e ribattezzato Quantum Echoes, i ricercatori hanno potuto combinare le osservazioni effettuate tramite la tecnica di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) con la computazione quantistica. Questo approccio ha permesso di ottenere dettagli fino ad ora inaccessibili, paragonabili a quelli ottenuti da una squadra di subacquei dotati di videocamere rispetto all’osservazione di un relitto sommerso tramite sonar. Questo progresso rappresenta un salto qualitativo che potrebbe rivoluzionare lo studio della struttura atomica delle molecole, aprendo la strada a nuove applicazioni nel campo della medicina e delle scienze dei materiali.
Le parole dei ricercatori
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 e direttore del Centro di Calcolo e Simulazioni Quantistiche dell’Università di Padova, ha commentato l’importanza di questo lavoro. Sebbene riconosca il valore del chip quantistico, ha sottolineato che il suo impatto è stato limitato. Montangero ha messo in guardia contro l’eccessivo entusiasmo, evidenziando l’importanza di riconoscere i progressi senza esagerare le reali capacità della tecnologia.
