Cosa cambierà per noi se Google raggiungerà davvero la supremazia quantistica

Google avrebbe raggiunto la supremazia quantistica. O almeno questo è quello che è sembrato emergere alla fine della scorsa settimana da un post comparso su uno dei siti della NASA.

Stando al leak, ripreso dal Financial Times, sul quale non è arrivata alcuna smentita, il computer sviluppato dai ricercatori di Google sarebbe in grado di risolvere in appena 3 minuti e 20 secondi un calcolo che la macchina più potente al mondo potrebbe risolvere in 10 mila lunghissimi anni.

In pratica un vero e proprio salto nell’evoluzione delle macchine, che catapulta anche noi essere umani tra le più profonde paure rispetto a un rapporto ancora scarsamente indagato e definito con le macchine.

In realtà, secondo i ricercatori di Google, il sistema può eseguire solo un singolo calcolo altamente tecnico e l’uso di macchine quantistiche per risolvere problemi pratici è ancora lontano anni.

Ma si tratta comunque di “una pietra miliare verso il calcolo quantistico su larga scala”. I ricercatori hanno anche predetto che la potenza delle macchine quantistiche crescerà a un “doppio tasso esponenziale”, rispetto al tasso esponenziale della Legge di Moore, che ha guidato i progressi nei chip di silicio nella prima era dell’informatica.

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Cos’è il quantum computing

Il quantum computing è un approccio che fa leva su uno dei pilastri della fisica moderna, la meccanica quantistica, e ne applica alcune proprietà fondamentali all’architettura dei calcolatori.

Il campo dell’informatica quantistica è in realtà un sottocampo della scienza dell’informazione quantistica, che include la crittografia quantistica e la comunicazione quantistica e un computer quantistico ha in teoria il potenziale per simulare cose che un computer classico non può simulare.

Cosa significa per l’uomo lo sviluppo di un computer quantistico? Questa discontinuità potrebbe avere applicazioni importanti dalla ricerca medica, allo sviluppo di nuovi materiali, dalle telecomunicazioni, all’intelligenza artificiale, fino alla tecnologia militare.

Per capire meglio quali sono i potenziali sviluppi e le applicazioni di questa tecnologia, ma soprattutto per indagare le implicazioni della notizia su Google e il più potente computer quantistico, abbiamo rivolto alcune domande a Raffaele Mauro, Managing Director di Endeavor Italia e autore del libro “Quantum computing. Tecnologia, applicazioni, investimenti“.

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È ancora presto per la singolarità

Secondo quanto emergerebbe dal documento apparso venerdì sul sito della NASA, i ricercatori di Mountain View avrebbero sviluppato la macchina più potente al mondo. La singolarità è già cominciata?

«Purtroppo non si tratta della macchina più potente del mondo e, sicuramente, la singolarità non è cominciata.

Fermo restando che non abbiamo ancora un annuncio ufficiale e una peer review da parte di una rivista scientifica internazionale, quindi la cautela è d’obbligo, sembra che Google abbia raggiunto la supremazia quantistica. Vale a dire che una loro macchina è stata in grado di risolvere un singolo problema specifico con un’efficienza marcatamente maggiore rispetto ai computer tradizionali, in questo caso quella del principale supercomputer al mondo, Summit, una macchina che gira a 200 Petaflop, impiegando 200 secondi invece dei circa 10 mila anni che sarebbero stati richiesti a quella macchina.

Se verificato, si tratta di un risultato molto interessante, anche in assenza di immediate ripercussioni pratiche si dimostra che la natura permette di effettuare questo tipo di processi».

Come uomini, dovremmo temere una tecnologia così potente o al contrario dovremmo leggerne tutte le possibili applicazioni in modo positivo?

«Come tutte le tecnologie ci possono essere utilizzi positivi, per migliorare la vita, il lavoro e la salute umana, o negativi, come le applicazioni militari o quelle relative al controllo sociale.

Si entra però in dimensioni etico-politiche di natura diversa. Alla radice è importante ribadire che il progresso scientifico-tecnologico ha complessivamente portato nella storia infinitamente molti più benefici che danni, quindi traguardi di questo tipo andrebbero considerati come notizie positive».

E quali potrebbero essere le applicazioni che cambieranno le nostre vite? Pensiamo ad esempio alla soluzione di grandi problemi globali come i cambiamenti climatici.

«A breve termine difficilmente potremo trovare applicazioni dirette, è troppo presto e ci sono sfide ingegneristiche enormi ancora da risolvere.

Quando si svilupperanno i quantum computer alcuni ambiti di applicazione realistici sono le simulazioni chimiche, come ad esempio il disegno di nuovi materiali o farmaci, e i problemi di ottimizzazione. In futuro ci potrebbero essere anche applicazioni nella crittografia o nel machine learning».

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Cos’è un computer quantico e quali sono le traiettorie di sviluppo

Nell’immaginario collettivo un computer quantico è un mega-server che occupa interi edifici, o una pioggia di numeri verdi alla maniera di Matrix, ma come funziona davvero il quantum computing?

«Molte delle macchine oggi esistenti sono di fatto dei chip basati su hardware specializzato inseriti in dei grandi frigoriferi che li portano a temperature prossime allo zero assoluto, oggetti, grandi costosi e complessi che difficilmente saranno nelle nostre case nel medio termine.

Tuttavia, come altri servizi oggi, uno scenario possibile è l’erogazione in cloud, dove chi vorrà utilizzare la potenza computazionale quantistica lo farà in rete tramite grandi fornitori specializzati».

Cosa può significare a livello globale che una tecnologia così potente sia a disposizione di un’azienda?

«C’è sicuramente una “corsa alle armi” sia tra stati che tra aziende. Altri grandi della tecnologia, come IBM ad esempio, fanno ricerca avanzata nel settore, così come alcuni governi, come nel caso della Cina.

Qualora fosse confermato il risultato di Google sicuramente porterà attenzione, investimenti e credibilità verso questa organizzazione e verso il settore in generale».

E in Italia e in Europa chi sta sviluppando queste tecnologie? Possiamo parlare di una competizione globale o si persegue un obiettivo comune?

«La competizione è globale, dall’altro lato la cooperazione e la mobilità dei ricercatori lo sono altrettanto. C’è un’interazione tra sfide scientifiche e sfide tecnologiche molto delicata.

In Europa abbiamo avuto un Flagship Program da 1 miliardo di euro dedicato alle tecnologie quantistiche in generale, di cui una parte relativa alla computazione quantistica, che sta muovendo i primi progetti.

In Italia è presente un’ottima scuola di fisica che produce laureati e ricercatori che spesso atterrano all’estero, c’è molto lavoro da fare sui temi di trasferimento tecnologico e venture capital dedicato a questi settori».