Scoperta dei ricercatori che restano cauti su un’applicabilità futura
Google ha rivendicato una svolta nella correzione degli errori inerenti ai computer quantistici, segnando un passo potenzialmente significativo nel superare la più grande barriera tecnica a una nuova forma rivoluzionaria di calcolo. Le scoperte sono state pubblicate sulla rivista Nature, e segnano una “pietra miliare nel nostro viaggio verso la costruzione di un utile computer quantistico”, ha affermato Hartmut Neven, responsabile degli sforzi quantistici di Google, che ha definito la correzione degli errori “un necessario rito di passaggio che qualsiasi tecnologia di calcolo quantistico deve affrontare”. I computer quantistici faticano a produrre risultati utili perché i bit quantistici, o qubit, su cui si basano mantengono i loro stati quantistici solo per una minuscola frazione di secondo. Ciò significa che le informazioni codificate in un sistema quantistico vengono perse prima che la macchina possa completare i suoi calcoli. Trovare un modo per correggere gli errori che ciò causa è la sfida tecnica più difficile che il settore deve affrontare.
I ricercatori di Google hanno affermato di aver trovato un modo per diffondere le informazioni elaborate in un computer quantistico su un numero di qubit in modo tale che il sistema nel suo insieme possa conservarne abbastanza per completare un calcolo, anche se i singoli qubit escono dal loro stato quantico. La ricerca pubblicata su Nature ha indicato una riduzione di solo il 4% del tasso di errore poiché Google ha ampliato la sua tecnica per funzionare su un sistema quantistico più grande. Tuttavia, i ricercatori ricordano che questa è la prima volta che l’aumento delle dimensioni del computer non ha portato anche a un aumento del tasso di errore. Neven ha affermato di aver dimostrato che Google ha superato un “punto di pareggio”, dopo il quale ulteriori progressi porterebbero costanti guadagni nelle prestazioni, mettendo l’azienda sulla strada per avere il suo primo computer quantistico pratico.
Google ha descritto la svolta come solo la seconda delle sei fasi necessarie per costruire un computer quantistico. Il passo successivo ha comportato il perfezionamento della sua ingegneria in modo che fossero necessari solo 1.000 qubit per creare un cosiddetto qubit logico, un’astrazione, costruita sopra i qubit fisici imperfetti, che può funzionare senza errori. Neven ha affermato che Google riteneva che avrebbe avuto una macchina utile una volta che avesse capito come costruire e collegare 1.000 qubit logici in un unico sistema. Le affermazioni della ricerca di Google sull’informatica quantistica si sono rivelate controverse in passato. Nel 2019, ha affermato in un articolo su Nature di aver raggiunto la cosiddetta supremazia quantistica , il punto in cui un computer quantistico può completare un calcolo che è a tutti gli effetti impossibile per una macchina tradizionale. Tuttavia, tale affermazione è stata contestata da IBM e altri e sono state sviluppate nuove tecniche di programmazione per aumentare le prestazioni dei computer tradizionali, respingendo il momento in cui i produttori di macchine quantistiche potevano affermare di aver raggiunto la “supremazia”. Nell’articolo di Nature più recente, i ricercatori di Google hanno avvertito che c’è ancora una piccola possibilità che la loro tecnica di correzione degli errori possa non funzionare se applicata a sistemi quantistici molto più grandi.
