Il computer del futuro

Il computer quantistico (o quantico) è un nuovo dispositivo per il trattamento e l’elaborazione dei dati, che opera nel campo della meccanica quantistica, al contrario dei normali computer che lavorano utilizzando i transistor (piccoli dispositivi all’interno dei processori che vengono aperti o chiusi a seconda dell’identità del bit che si vuole rappresentare, ovvero 1 o 0).

La prima idea sulla possibilità di costruire un computer utilizzando il comportamento delle particelle risale al 1982, ad opera dello scienziato Murray Gell-Mann (premio Nobel per la fisica nel 1969). Negli ultimi decenni si è assistito ad una corsa allo sviluppo del computer quantico da parte di varie aziende famose come IBM, Google, Microsoft, Intel ma anche centri di ricerca come il MIT e Harvard negli Stati Uniti e anche centri di ricerca in Russia e Cina. Anche l’Unione Europea sta partecipando a questa “competizione” grazie alla spinta data dal fisico italiano Tommaso Calarco, direttore del Centro per le Scienze e Tecnologie Quantistiche Integrate dell’Università di Ulm (in Germania).

Seguendo la Legge di Moore secondo la quale “la complessità di un microcircuito, misurata con il numero di transistor in un chip (processore), e la relativa velocità di calcolo raddoppia ogni 18 mesi”, siamo arrivati ad avere microchip sempre più potenti, raggiungendo però un limite. Questo limite è rappresentato dalle leggi della meccanica quantistica, per le quali adesso è pressoché impossibile rimpicciolire ancora i transistor all’interno dei processori. Limite che però ha contribuito allo sviluppo dei computer quantici, i quali sfruttano le leggi della fisica quantistica, per poter gestire una mole superiore di dati rispetto ai normali PC.

Questa enorme quantità di dati è gestibile attraverso l’utilizzo di un particolare tipo di bit, il “qubit”, al posto dei normali bit. Il qubit, è l’unita dell’informazione quantistica, il quale non è codificato semplicemente da uno 0 o un 1 ma dallo stato quantistico in cui si trova una particella o un atomo, ovvero può avere sia il valore 1 sia il valore 0 allo stesso momento, anche se non sono distribuiti obbligatoriamente con la stessa percentuale.

In altre parole il computer quantistico è in grado di processare, attraverso il calcolo parallelo, nello stesso momento più soluzioni ad un determinato problema, anziché eseguire calcoli sequenziali come avviene con l’elaborazione elettronica. Basta pensare alla progressione matematica: ogni qubit può avere 3 stati contemporaneamente, ovvero 0, 1 o entrambi.

Ai nostri giorni, una gestione così grande di informazione è pressoché inutile, tuttavia se pensiamo al futuro potrebbe avere una svolta incredibile nel campo scientifico. Per esempio pensando ad un ipotetico futuro dove è stato inventato il teletrasporto, inteso come la scomposizione di un corpo fino a livello molecolare per poi passare alla sua ricomposizione in un altro luogo, anche un piccolo oggetto potrebbe contenere una quantità di informazioni elevatissima, quantità che per i computer che oggi abbiamo a disposizione sarebbe impossibile da elaborare, cosa invece possibile tramite l’utilizzo dei computer quantici.

Scantee Gabriel & Fattorini Leonardo