Google ha compiuto un passo importante nel campo dei computer quantistici con il nuovo chip quantistico chiamato Willow. Questo chip ha permesso agli ingegneri di Google di gestire gli errori in modo significativo, mantenendo un singolo qubit logico stabile per un’ora, un notevole miglioramento rispetto alle configurazioni precedenti che fallivano ogni pochi secondi.
I qubit sono i mattoni fondamentali dell’informazione quantistica e possono memorizzare non solo un 1 o un 0, ma anche una sovrapposizione di entrambi. Questa caratteristica è essenziale per progettare algoritmi in grado di risolvere problemi complessi in tempi molto più brevi rispetto ai computer classici.
Tuttavia, i qubit sono soggetti a errori a causa della loro delicatezza e della loro tendenza a interagire con l’ambiente circostante, perdendo le loro proprietà matematiche. Per rendere i sistemi quantistici pratici, è necessario ridurre il tasso di errore a livelli estremamente bassi, vicini a uno su un trilione.
Per contrastare gli errori nei qubit, i ricercatori possono distribuire un singolo qubit logico su un numero di particelle in sovrapposizione. Willow è il primo processore in cui i qubit corretti dagli errori migliorano esponenzialmente man mano che il sistema diventa più grande. Questo significa che all’aumentare del numero di qubit, diminuisce il tasso di errore codificato.
La stabilità di Willow è stata ottenuta grazie alla combinazione della sua architettura e degli algoritmi correttivi degli errori utilizzati. Questo successo rappresenta un passo avanti significativo verso la realizzazione di operazioni quantistiche su larga scala.
Google afferma di poter completare un compito quantistico specifico in cinque minuti con Willow, mentre un supercomputer impiegherebbe 10 septilioni di anni per lo stesso compito. Questo dimostra il potenziale dei computer quantistici rispetto ai sistemi classici, anche se gli errori rimangono una sfida da affrontare.
La correzione degli errori quantistici sembra funzionare con Willow, ma è necessario continuare a migliorare l’hardware, aumentare il numero di qubit e sviluppare algoritmi sempre più avanzati per rendere l’elaborazione quantistica pratica. Questo è un obiettivo cruciale per sbloccare applicazioni quantistiche su larga scala e realizzare il pieno potenziale del calcolo quantistico.
Una versione di anteprima non modificata della ricerca è stata pubblicata su Nature.
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