Per la prima volta nella storia, un computer quantistico ha fatto qualcosa che i computer tradizionali non possono fare. Ha creato numeri veramente casuali, e poi ha dimostrato di averlo fatto davvero.
Il computer quantistico genera la casualità perfetta (e la prova)
I computer classici si affidano a generatori hardware di numeri casuali, ma anche questi possono essere compromessi o manipolati. È un problema enorme per crittografia, privacy e sicurezza informatica. Tutto si basa su numeri che dovrebbero essere imprevedibili, ma spesso non lo sono veramente.
Un team di ricercatori di JPMorganChase, Quantinuum e alcune università americane ha fatto qualcosa di incredibile con un computer quantistico da 56 qubit. Ha creato numeri casuali perfetti, e questa volta possono dimostrarlo matematicamente. Sembra banale, ma non lo è. Generare numeri davvero casuali è un problema enorme per la crittografia, le simulazioni scientifiche, i mercati finanziari. I computer normali fanno finta di essere casuali, ma in realtà seguono algoritmi prevedibili.
Per verificare che i loro numeri fossero davvero casuali, hanno usato supercomputer tradizionali che fanno mille miliardi di miliardi di operazioni al secondo. Il risultato? I numeri erano perfettamente casuali. Non “abbastanza casuali” o “quasi casuali”. Proprio perfetti.
Il protocollo che aspettava dal 2018
L’idea dietro questo esperimento viene da Scott Aaronson, professore di informatica alla UT Austin, che aveva proposto il protocollo per la casualità certificata nel 2018. All’epoca era pura teoria; ora è diventata realtà tangibile.
Quando ho proposto il mio protocollo per la casualità certificata nel 2018, non avevo idea di quanto tempo avrei dovuto aspettare per vedere una dimostrazione sperimentale
ha detto Aaronson. Sette anni dopo, la fisica quantistica ha raggiunto la teoria informatica.
Il processo utilizzato si chiama “random circuit sampling” (RCS), ed è così complesso che i computer classici non riescono a simularlo efficacemente. Il team ha inviato al computer quantistico una serie di “sfide” create da un piccolo seme di casualità. Il computer quantistico doveva risolverle scegliendo casualmente tra molte possibili risposte. Poi, nella seconda fase, i supercomputer classici hanno verificato che i risultati fossero genuinamente casuali.
Il bello di questo sistema è nella sua resistenza alle manipolazioni. Anche se qualcuno riuscisse a interferire con il computer quantistico, non potrebbe falsificare la casualità e passare comunque la certificazione. È matematicamente impossibile, non solo praticamente difficile. Per settori come la crittografia e la sicurezza informatica, è fondamentale per la generazione di chiavi di sicurezza veramente inviolabili.
Il sistema H2-1 di Quantinuum a 56 qubit
L’esperimento è stato possibile grazie all’upgrade del sistema H2-1 di Quantinuum a 56 qubit a giugno 2024. La particolarità di questo computer quantistico è la sua alta precisione e la capacità di ogni qubit di connettersi con qualsiasi altro, permettendo prestazioni RCS superiori a qualsiasi macchina precedente.
I computer quantistici dimostrano di essere utili nel mondo reale
Mentre i computer quantistici hanno dimostrato di poter superare teoricamente quelli classici, trasformare quel potere in qualcosa di praticamente utile è sempre stata la sfida. Questo esperimento dimostra che ora i computer quantistici possono risolvere un problema del mondo reale.
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8 ago 2025