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Un nuovo passo verso il calcolo quantistico applicabile
Willow migliora la correzione degli errori e accelera i tempi di calcolo, aprendo scenari inediti per la tecnologia quantistica
Editorial Team10 dicembre 2024

 


Il chip Willow rappresenta un’importante innovazione nel calcolo quantistico, grazie a prestazioni straordinarie nella correzione degli errori e nella capacità di superare i limiti dei computer classici. Questa tecnologia segna un passo fondamentale verso applicazioni commerciali e scientifiche su larga scala.

Punti Chiave:

  • Correzione degli errori quantistici: Willow riduce gli errori in modo esponenziale con l’aumento dei qubit.
  • Prestazioni senza precedenti: Un calcolo eseguito in 5 minuti contro 10 settilioni di anni richiesti dai supercomputer classici.
  • Innovazione tecnologica: Willow si distingue come il prototipo più avanzato di qubit logico scalabile.
  • Verso il futuro: Potenziale per applicazioni commerciali utili e simulazioni quantistiche oltre il classico.

Google Quantum AI ha svelato un avanzamento innovativo nel campo del calcolo quantistico con il lancio del chip Willow, un dispositivo capace di ridefinire i limiti delle prestazioni grazie a una combinazione di correzione degli errori e velocità di calcolo senza precedenti. Willow rappresenta una pietra miliare nel lungo cammino verso lo sviluppo di computer quantistici su scala commerciale, un progetto ambizioso iniziato più di un decennio fa con l’obiettivo di sfruttare le leggi della meccanica quantistica per affrontare alcune delle sfide più complesse della società. La peculiarità di Willow risiede nella sua capacità di ridurre in modo esponenziale il tasso di errore con l’aumentare dei qubit fisici utilizzati, un problema tecnico che ha ostacolato il progresso nel settore per quasi tre decenni. Grazie a un’architettura avanzata e a sofisticate tecniche di correzione degli errori, Willow ha dimostrato che è possibile superare la soglia critica, un traguardo fondamentale per garantire che i qubit logici diventino progressivamente più affidabili e funzionali rispetto ai qubit fisici individuali.

Oltre a rappresentare un punto di svolta nella correzione degli errori, il chip ha eseguito un benchmark di campionamento di circuiti casuali (Random Circuit Sampling, RCS) in meno di cinque minuti, un compito che uno dei supercomputer più veloci al mondo avrebbe impiegato 10 settilioni di anni per completare, un valore che sfida ogni concezione fisica del tempo. Questo risultato straordinario dimostra non solo la superiorità dei processori quantistici rispetto a quelli classici, ma suggerisce anche che il calcolo quantistico potrebbe sfruttare fenomeni di multiverso, come teorizzato da David Deutsch. La fabbricazione di Willow è avvenuta in uno stabilimento all’avanguardia situato a Santa Barbara, progettato per integrare perfettamente tutti i componenti necessari al funzionamento del chip, dalle porte quantistiche ai sistemi di lettura. Questa sinergia garantisce una qualità complessiva del sistema che supera le prestazioni isolate dei singoli componenti, evidenziando l’importanza di un approccio ingegneristico olistico.

Con 105 qubit, Willow vanta i migliori risultati nel settore in termini di correzione degli errori e prestazioni di sistema. Inoltre, il tempo di coerenza T1 dei qubit, un parametro chiave per la stabilità dei calcoli quantistici, ha raggiunto valori prossimi ai 100 microsecondi, segnando un progresso quintuplicato rispetto alla generazione precedente di chip. Nonostante i progressi, rimane la sfida di eseguire algoritmi commercialmente rilevanti che vadano oltre il classico, ma Willow potrebbe rappresentare il ponte verso questo obiettivo. Google invita sviluppatori e ricercatori a unirsi al progresso attraverso risorse educative e strumenti open source, evidenziando che l’informatica quantistica, oltre a risolvere problemi inaccessibili ai computer tradizionali, sarà un catalizzatore per nuove scoperte scientifiche e tecnologie avanzate, tra cui medicinali innovativi, batterie più efficienti e progressi nella fusione nucleare.

 Willow dimostra che la convergenza tra innovazione, scienza e ingegneria può trasformare il futuro del calcolo.

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