lunedì, Aprile 22, 2024
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I computer Quantistici

Sviluppi caratteristiche e potenzialità di una tecnologia emergente

di Furio Capozzi

I computer quantistici sono un tipo di computer che utilizzano la meccanica quantistica per elaborare informazioni e risolvere problemi. A differenza dei computer tradizionali (chiamati anche computer classici o computer basati su bit), che utilizzano bit per rappresentare le informazioni (0 o 1), i computer quantistici utilizzano qubit, ovvero bit quantistici che possono rappresentare sia 0 che 1 contemporaneamente.

Il supercomputer Sycamore di Google.

Una immagine che mostra la dimensione e la forma di un computer quantistico

Ciò consente ai computer quantistici di eseguire più operazioni in parallelo rispetto ai computer tradizionali, il che li rende molto più veloci in alcuni casi specifici, come ad esempio la crittografia quantistica e la simulazione quantistica.

Altri importanti differenze tra computer quantistici e computer tradizionali includono:

La ricercatrice Maia Takita nel laboratorio IBM alle prese con un computer quantistico IBM
  1. Parallelismo quantistico: i computer quantistici possono elaborare molte informazioni contemporaneamente grazie alla capacità dei qubit di rappresentare sia 0 che 1 allo stesso tempo.
  2. Coerenza quantistica: i qubit devono mantenere la coerenza quantistica per funzionare correttamente, il che significa che devono essere isolati dall’ambiente esterno per evitare interferenze.
  3. Algoritmi quantistici: i computer quantistici utilizzano algoritmi quantistici specifici per risolvere problemi, che sono molto diversi da quelli utilizzati dai computer tradizionali.
  4. Per decenni la legge di Moore ha determinato l’andamento dello sviluppo dei computer. Questa recita “La complessità di un microcircuito, misurata ad esempio tramite il numero di transistor per chip, raddoppia ogni 18 mesi”. Questo processo però si è fermato a causa delle leggi della meccanica quantistica. Risultava impossibile infatti aumentare ulteriormente la densità dei transistor e ridurre le dimensioni dei circuiti integrati, questo fino alla teorizzazione dei computer quantistici.

Attualmente i computer quantistici sono ancora in fase di sviluppo e non sono ancora ampiamente disponibili per il grande pubblico. Tuttavia, molti scienziati e aziende stanno investendo molto nella loro ricerca e sviluppo, poiché si prevede che avranno un impatto significativo su molti campi, tra cui la scienza, la finanza e la sicurezza informatica.

La sfera di Block: Il qubit, elemento base della computazione quantistica e fondamento dei computer quantistici, richiede una rappresentazione differente da quella del bit: si chiama Sfera di Bloch

Attualmente è possibile acquistare computer quantistici, anche se sono ancora molto costosi e disponibili solo per un numero limitato di clienti. Questi computer sono solitamente utilizzati per scopi di ricerca e sviluppo da parte di aziende, università e agenzie governative.

Attualmente, i computer quantistici disponibili sul mercato sono molto limitati in termini di capacità e prestazioni rispetto ai supercomputer quantistici utilizzati dalle grandi aziende di tecnologia. Inoltre, richiedono molto potenza di elaborazione e raffreddamento per funzionare correttamente, il che significa che sono spesso limitati a ambienti di laboratorio altamente controllati.

Un utente interessato all’acquisto di un computer quantistico, ti consiglio di cercare aziende specializzate in questo settore e di valutare attentamente le tue esigenze e i costi prima di prendere una decisione. Inoltre, tieni presente che la tecnologia quantistica è ancora in fase di sviluppo e potrebbero essere disponibili opzioni più convenienti e accessibili in futuro.

Il Presidente degli Stati Uniti Biden di fronte ad un Computer Quantistico.

I computer quantistici sono utilizzati per una vasta gamma di scopi, tra cui:

  1. Crittografia quantistica: i computer quantistici possono essere utilizzati per creare sistemi di crittografia quantistica che sono più sicuri rispetto ai sistemi di crittografia attuali.
  2. Simulazione quantistica: i computer quantistici possono essere utilizzati per simulare sistemi quantistici complessi, che sono difficili da simulare con i computer tradizionali.
  3. Intelligenza artificiale e apprendimento automatico: i computer quantistici possono essere utilizzati per sviluppare algoritmi di intelligenza artificiale e di apprendimento automatico più efficienti.
  4. Ottimizzazione quantistica: i computer quantistici possono essere utilizzati per risolvere problemi di ottimizzazione quantistica, che sono difficili da risolvere con i computer tradizionali.
  5. Ricerca scientifica: i computer quantistici possono essere utilizzati per la ricerca scientifica, ad esempio per la simulazione di reazioni chimiche e la modellizzazione di materiali.
  6. Finanza: i computer quantistici possono essere utilizzati per analizzare grandi quantità di dati finanziari e prevedere i movimenti dei mercati.

Questi sono solo alcuni esempi delle applicazioni dei computer quantistici. La tecnologia quantistica sta evolvendo rapidamente e si prevede che avrà un impatto significativo su molte altre aree in futuro.

Ci si chiede se l’intelligenza artificiale attualmente di libero accesso agli utenti con centinaia di milioni di utilizzatori, Openai.com utilizzi un computer quantistico. Per avere una risposta abbiamo rivolto la domanda direttamente alla stessa intelligenza artificiale sul portale ChatGt ed abbiamo ricevuto la seguente risposta:

schermata del sito Openai che propone modelli di intelligenza artificiale gratuitamente a centinaia di milioni di utenti nel mondo

”OpenAI non utilizza esclusivamente computer quantistici al momento, ma sta esplorando e investendo nella tecnologia quantistica. OpenAI utilizza principalmente supercomputer basati su architetture classiche per addestrare i suoi modelli di linguaggio, ma sta anche esplorando l’utilizzo di computer quantistici per sviluppare nuovi algoritmi e tecnologie.

Attualmente, i computer quantistici sono ancora molto limitati rispetto ai supercomputer classici in termini di capacità di elaborazione e prestazioni, ma OpenAI e altre aziende stanno investendo in questa tecnologia perché si prevede che abbia un potenziale enorme per migliorare le prestazioni dei modelli di intelligenza artificiale.

Inoltre, OpenAI sta collaborando con partner quantistici per sviluppare tecnologie quantistiche e sfruttare il potenziale della tecnologia quantistica per migliorare i modelli di intelligenza artificiale. In sintesi, OpenAI sta esplorando il potenziale dei computer quantistici, ma al momento non utilizza esclusivamente questa tecnologia”.

schermata della intervista alla intelligenza artificiale OpenAi

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