Recenti sviluppi nel campo del calcolo quantistico hanno segnato un’importante accelerazione, grazie a una scoperta significativa annunciata da Google. L’azienda ha presentato il suo nuovo chip quantistico, chiamato Willow, e un innovativo algoritmo noto come Quantum Echoes. Questa conquista avvicina la comunità scientifica a quello che viene definito “vantaggio quantistico pratico”, ovvero il momento in cui i computer quantistici saranno in grado di risolvere problemi reali significativi, impossibili da affrontare per i supercomputer classici più avanzati in tempi ragionevoli.
Quantum Echoes: applicazione pratica del calcolo quantistico
La chiave per questa velocità è rappresentata dall’algoritmo Quantum Echoes. Questa tecnica sfrutta le proprietà uniche dei qubit, che possono esistere in più stati contemporaneamente. Il processo è relativamente semplice: viene inviato un segnale specifico nel sistema quantistico (il chip Willow), si introduce una piccola perturbazione e si fa evolvere il segnale all’indietro nel tempo. Durante questo processo, le onde quantistiche generano un momento di “interferenza costruttiva”, amplificando l’“eco” risultante e rendendo la misurazione finale estremamente sensibile.
Questo approccio si distingue per la sua verificabilità; a differenza di altre dimostrazioni precedenti di velocità quantistica, i risultati dell’algoritmo Quantum Echoes possono essere ripetuti su altri computer quantistici simili e confrontati con esperimenti fisici reali.
Un righello molecolare per la scienza
Per dimostrare l’utilità pratica di questo metodo, Google ha collaborato con ricercatori dell’Università della California, Berkeley. Hanno applicato l’algoritmo Quantum Echoes allo studio della struttura di due diverse molecole. I risultati ottenuti sono stati confrontati con quelli provenienti dalla spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR), una tecnica attualmente utilizzata in chimica e nella tecnologia degli MRI.
I dati provenienti da entrambi i sistemi hanno mostrato una perfetta corrispondenza. È importante sottolineare che la tecnica Quantum Echoes è riuscita ad estrarre informazioni strutturali che i metodi NMR standard non riescono normalmente a rivelare, funzionando quindi come un “righello molecolare” con una precisione senza precedenti.
Anche se i computer quantistici completi capaci di rivoluzionare medicina e scienza dei materiali richiedono hardware composto da milioni di qubit altamente stabili, Google considera questo progresso algoritmico come un passo avanti significativo. L’azienda rimane ottimista riguardo alla possibilità che le prime applicazioni pratiche del calcolo quantistico possano arrivare entro cinque anni, aprendo la strada a futuri utilizzi delle macchine quantistiche anche nella scoperta scientifica.
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