Google svela le tappe per arrivare al computer quantistico commerciale entro il 2029

Google ha dichiarato che entro la fine del decennio punta a costruire un computer quantistico capace di accelerare la ricerca di risposte ad alcuni dei più pressanti problemi globali, dalla scoperta di nuove forme di energia sostenibili, alla riduzione delle emissioni, fino al miglioramento di tecnologie come l'intelligenza artificiale. Se tutto andrà per il meglio, l'azienda sarà quindi pronta entro il 2029 con un cosiddetto computer quantistico commerciale, in grado di uscire dai laboratori di ricerca per finire nelle aziende e aiutarle a innovare a tutto campo.

Per farlo, il colosso statunitense ha creato il Quantum AI Campus di Santa Barbara, in California. All'interno di questo spazio trovano posto, oltre a centinaia di ingegneri, il primo datacenter quantistico di Google, i laboratori che mettono a punto l'hardware necessario e persino un impianto per la produzione di processori quantistici.

"Il nostro team sta lavorando per mettere a punto un computer quantistico con correzione degli errori destinato al mondo. Serve un nuovo tipo di elaborazione", ha spiegato Erik Lucero, capo ingegnere di Google Quantum AI, per "simulare la natura in modo accurato. Ma non puoi simulare molto bene le molecole usando i computer tradizionali".

Non solo le risorse di calcolo richieste non basterebbero, o sarebbero spropositate e antieconomiche, ma il fatto che la natura si basi sulla meccanica quantistica fa sì che un computer quantistico non solo assolva meglio il compito, ma rappresenti anche una scelta forzata.

Alla base dei computer quantistici ci sono i qubit, i bit quantistici, che possono essere intrappolati in una complessa sovrapposizione di stati rispecchiando naturalmente la complessità delle molecole nel mondo reale. "Potremo simulare come si comportano e interagiscono le molecole, in modo da poter testare e inventare nuovi processi chimici e materiali prima di investire in costosi prototipi reali. Queste nuove capacità di calcolo aiuteranno ad accelerare la scoperta di batterie migliori, fertilizzanti efficienti dal punto di vista energetico e farmaci mirati, oltre a una migliore ottimizzazione, nuove architetture di intelligenza artificiale e altro ancora".

Arrivare all'obiettivo richiederà diversi passaggi fondamentali, tra cui la realizzazione di un qubit logico con correzione degli errori. "Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo intrapreso un cammino per costruire 1 milione di qubit fisici che funzionino di concerto all'interno di un computer quantistico con correzione degli errori delle dimensioni di una stanza. Questo è un grande passo avanti rispetto ai sistemi di dimensioni modeste di oggi, inferiori a 100 qubit".

Per arrivarci Google dovrà creare il primo transistor quantistico al mondo, ossia due qubit logici con correzione degli errori che svolgono insieme operazioni quantistiche e poi "capire come affiancarne da centinaia a migliaia per formare il computer quantistico corretto dagli errori. Ci vorranno anni", ha dichiarato Lucero.

Per arrivarci, "dobbiamo dimostrare che possiamo codificare un qubit logico - con 1.000 qubit fisici. Usando la correzione degli errori quantistici, questi qubit fisici lavorano insieme per formare un qubit quasi perfetto di lunga durata, un qubit che mantiene la coerenza fino a quando l'alimentazione non viene rimossa, inaugurando l'era digitale del calcolo quantistico. Ci aspettiamo anni di sviluppo concertato per raggiungere questo obiettivo".

"Dobbiamo dimostrare che più qubit fisici partecipano alla correzione degli errori, più puoi ridurre gli errori: questo è un passaggio cruciale dato quanto sono inclini all'errore i qubit fisici", ha concluso il capo ingegnere di Google.