Fra le Big Tech americane è corsa allo sviluppo dei computer quantistici, macchine favolose le cui capacità potenziali sono ancora oggi sconosciute. A questo proposito Google, in collaborazione con la fondazione XPrize, ha indetto un concorso per offrire un totale di 5 milioni di dollari a chiunque riuscirà a suggerire la migliore idea per utilizzare il calcolo quantistico.
Cos'è e come funziona un computer quantistico
Un computer quantistico è una macchina che utilizza le leggi della meccanica quantistica per risolvere problemi di tale complessità che un computer tradizionale affronterebbe in migliaia di anni. Tale macchina utilizza algoritmi quantistici, regole ispirate a principi come la sovrapposizione degli stati (il primo postulato della meccanica quantistica) o l'entanglement, il principio secondo il quale una particella collegata a un'altra muta stato se la sua gemella, che si trova anche a distanza, ha ricevuto una sollecitazione. Queste macchine hanno bisogno di temperature estremamente fredde per funzionare: circa un centesimo di grado sopra lo zero assoluto. Per ottenere tale temperatura vengono utilizzati superfluidi raffreddati per creare dei superconduttori.
Entrando nello specifico, se i computer classici gestiscono le informazioni in maniera binaria tramite bit ai quali sono associati i valori di 0 e di 1, i computer quantistici utilizzano i qubit (quantum bit). Microsoft sintetizza così la differenza fra bit e qubit: "Un computer classico avrebbe bisogno di milioni di anni per trovare i fattori primi di un numero a 2.048 bit. I qubit possono eseguire il calcolo in pochi minuti". Mentre i computer classici usano chip basati sul silicio, i qubit possono essere creati da ioni, fotoni, atomi oppure quasiparticelle.
Google e il computer quantistico: cosa farne?
Big G e XPrize ritengono che il concorso possa essere una volano per fare in modo che la tecnologia dei computer quantistici possa trovare applicazioni concrete nella vita di tutti i giorni. I due partner sperano che i partecipanti sviluppino nuovi algoritmi, applicazioni e modelli. La sfida è quella di spingere il quantum computing fuori dai test di laboratorio su modelli matematici e molecolari per impiegarlo in applicazioni concrete come la creazione di nuovi farmaci, la progettazione di nuove molecole che permettano di dare vita a nuovi materiali, l'applicazione alla finanza, l'integrazione con l'intelligenza artificiale oppure la risoluzione di crisi economiche, sociali o climatiche. Non verrebbe disdegnata, comunque, anche l'applicazione puramente scientifica come la spiegazione di fenomeni ancora velati dal mistero, come i buchi neri, la materia oscura e la doppia natura della luce (onda e particella).
La capacità di calcolo di un computer quantistico è indubbia, tuttavia ad oggi una macchina di questo tipo non è ancora stata in grado di risolvere un problema concreto in maniera migliore rispetto a un computer tradizionale. Google e XPrize offrono 5 milioni di dollari a chiunque sia in gradi di svelare il vero potenziale dei computer quantistici.
I premi di Google e XPrize per i computer quantistici
I 5 milioni di dollari in palio saranno così suddivisi:
- 3 milioni di dollari all'idea prima classificata, con un premio da condividere al massimo fra 3 partecipanti;
- 1 milione di dollari per l'idea seconda classificata (suddivisibili tra un massimo di 5 finalisti);
- 50.000 dollari per 20 semifinalisti che presenteranno idee interessanti.
I partecipanti hanno 3 anni per sviluppare i loro progetti.