ecco il primo chip quantistico

Microsoft, nei giorni scorsi, ha annunciato di essere riuscita a sfruttare un nuovo stato della materia per creare l’elemento costitutivo di base di un computer quantistico, coronando così una sfida durata 20 anni, ai confini della fisica, che molti nel mondo quantistico avevano liquidato come irrealizzabile. Majorana 1 – dal nome del fisico italiano Ettore Majorana noto per i suoi contributi alla meccanica quantistica e alla teoria delle particelle – potrebbe rivelarsi il primo chip quantistico al mondo alimentato da un’architettura di core topologico.

Nel dettaglio, i qubit topologici sono un tipo speciale di qubit, l’unità fondamentale di informazione nei computer quantistici. A differenza di un bit classico, che può assumere soltanto i valori 0 o 1, un qubit può esistere contemporaneamente in una sovrapposizione di entrambi gli stati, grazie alle proprietà quantistiche. Questo permette ai computer quantistici di eseguire calcoli complessi molto più velocemente rispetto ai computer tradizionali. Nei sistemi quantistici convenzionali, gli errori possono derivare da interazioni ambientali che disturbano lo stato quantistico fragile del qubit. Ma i ricercatori di Microsoft hanno annunciato di aver messo a punto dei qubit topologici, che sono caratterizzati dalla loro potenziale resistenza al fenomeno decoerenza, ossia alla perdita di coerenza quantistica. Nei qubit topologici gli errori casuali dovrebbero essere meno probabili e se questa proprietà si confermasse in applicazioni pratiche, i qubit topologici potrebbero offrire un enorme vantaggio rispetto ai qubit tradizionali, rendendo il calcolo quantistico molto più stabile ed efficiente.

Questa presunta svolta di Microsoft segue anni di ricerca su un tipo di particella che comprende un quarto stato della materia, distinto da quello solido, quello liquido e quello gassoso. «Dopo quasi 20 anni di ricerca, abbiamo creato uno stato della materia completamente nuovo, sbloccato da una nuova classe di materiali, i topoconduttori – ha spiegato il capo di Microsoft Satya Nadella su X -, che consentono un salto fondamentale nell’informatica. Il Majorana 1 è la prima unità di elaborazione quantistica costruita su un nucleo topologico».

Ma guardando al futuro il calcolo quantistico e la creazione del qubit topologico da parte di Microsoft che impatto avrà su di noi? In generale, il calcolo quantistico promette di eseguire calcoli che richiederebbero milioni di anni ai sistemi odierni e potrebbe sbloccare scoperte in medicina, chimica e molti altri campi scientifici in cui mari quasi infiniti di possibili combinazioni di molecole confondono i computer classici. Ad esempio, sul fronte della sicurezza dei dati i computer quantistici potrebbero decifrare rapidamente i metodi di crittografia oggi più diffusi, rendendo più urgente quello che dovrà essere uno sforzo mondiale per implementare nuove forme di crittografia che proteggano le informazioni sensibili da accessi non autorizzati; mentre, sul lato della scoperta dei nuovi farmaci e dei nuovi materiali, potrebbero rendere più efficace la simulazione di sistemi molecolari complessi in tempi ridotti.

Secondo la big tech di Redmond, il nuovo processore «rappresenta un punto di svolta nel quantum computing» e consentirà di ottenere computer quantistici utili in anni e non decenni. Un’affermazione che sembra rispondere alle dichiarazioni di gennaio di Jensen Huang di Nvidia, secondo cui i computer quantistici utili sarebbero arrivati non prima di 20 anni. Anche Google aveva contestato le parole del presidente di Nvidia che avevano provocato, nei giorni scorsi, un crollo nell’ordine di diversi miliardi di dollari nella capitalizzazione dei titoli del settore, che sembra ricalcare alcuni meccanismi speculativi già vista nella grande bolla dell’intelligenza artificiale.

Alcuni ricercatori hanno fortemente criticato Microsoft per aver annunciato la creazione di un qubit senza rilasciare prove dettagliate. Secondo lo scienziato Daniel Loss, dell’Università di Basilea, sarebbe stato meglio aspettare di avere dati più completi prima di un annuncio pubblico.