Google ha annunciato un nuovo algoritmo, denominato Quantum Echoes, che ha permesso di ottenere un vantaggio quantistico verificabile su hardware, utilizzando il chip Willow. I dettagli della ricerca effettuata dal gruppo Quantum AI, di cui fa parte Michel H. Devoret (Premio Nobel per la fisica 2025), sono stati pubblicati su Nature.
Fino a 13.000 volte più veloce di un supercomputer
Google non sviluppa solo servizi tecnologicamente avanzati e accessibili a tutti, come Gemini, ma investe anche miliardi di dollari nel calcolo quantistico. Nel 2019 ha dimostrato che un computer quantistico può risolvere un problema che richiederebbe migliaia di anni al più veloce supercomputer classico. A fine 2024 ha presentato il chip Willow che può correggere gli errori. Il nuovo traguardo ottenuto dal gruppo Quantum AI consentirà di utilizzare i computer quantistici per applicazioni reali.
Il successo nel settore del calcolo quantistico può essere “misurato” con due parametri: vantaggio e utilità quantistica. L’algoritmo OTOC (out-of-order time correlator), denominato Quantum Echoes, può risolvere un problema con una velocità fino a 13.000 volte superiore a quella di un supercomputer che esegue un algoritmo classico (vantaggio quantistico) e può essere utilizzato per applicazioni nel mondo reale (utilità quantistica).
Grazie all’algoritmo, Google ha dimostrato un vantaggio quantistico verificabile, ovvero la capacità di ottenere risultati che possono essere ripetuti per avere la stessa risposta. La tecnica sviluppata dagli scienziati prevede l’invio di un particolare segnale nel sistema quantistico (i 105 qubit sul chip Willow), la perturbazione di un qubit e l’inversione del segnale per ascoltare l’eco quantistico, amplificato dall’interferenza costruttiva, un fenomeno in cui le onde quantistiche si sommano diventando più intense e quindi misurabili con maggiore precisione.
Prima applicazione nel mondo reale
I computer quantistici verranno sfruttati nella modellazione dei fenomeni della meccanica quantistica, come le interazioni tra atomi e particelle. Uno degli strumenti utilizzati dagli scienziati per comprendere la struttura chimica è la risonanza magnetica nucleare. Funziona come un microscopio molecolare sufficientemente potente da consentire la rilevazione della posizione relativa degli atomi, aiutando a comprendere la struttura di una molecola.
La risonanza magnetica nucleare, potenziata dal calcolo quantistico, potrebbe diventare uno strumento potente nella scoperta di farmaci e nella scienza dei materiali.
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23 ott 2025