A cosa serve un computer quantistico?

A cosa serve un computer quantistico?

07/05/2022 0 By Sonia Arpaia

L’informatica tradizionale, quella digitale che siamo abituati a utilizzare tutti i giorni sui nostri dispositivi, ha un grosso limite quando si devono fare calcoli combinatori su grossi quantitativi di dati. Infatti, nel calcolo combinatorio, per ottenere una soluzione ottimale, è importante anche l’ordine dei dati e gli algoritmi alla base del software sono estremamente complessi e interattivi, in grado di mettere in crisi anche i più veloci computer oggi in circolazione.

Per questo motivo si stanno sviluppando i cosiddetti “computer quantistici” e i relativi software basati sui presupposti della meccanica quantistica. La nuova tecnologia quantistica (o quantica) possiede un enorme potenziale: quello di poter eseguire calcoli combinatori e analisi dei dati molto più velocemente di quanto avviene utilizzando la tecnologia digitale con molte aziende del calibro di IBM, Google e Amazon impegnate in questa sfida del terzo millennio.

I computer quantistici, come abbiamo visto, sono in grado di eseguire calcoli combinatori molto complicati, quelli che sono alla base dei moderni sistemi di crittografia, nello sviluppo di applicazioni di bioingegneria, nell’analisi dei big data e nelle relative applicazioni di intelligenza artificiale ma anche nel mondo della finanza e delle produzioni complesse.

I principali campi di applicazione dei computer quantistici

Possiamo, quindi, affermare che quantistico, nel mondo dell’informatica può essere tradotto in macchine e programmi in grado di fare. Oltre a essere in grado di eseguire rapidamente i calcoli combinatori, ci sono molti altri ambiti dove l’utilizzo dei computer quantistici possono essere risolutivi e molti altri settori sono da esplorare.

La bioingegneria e l’ingegneria chimica, scienze nelle quali si ha costantemente a che fare con molecole e particelle subatomiche, sembrano essere i campi ideali dove i computer quantistici saranno ideali nello studio e nello sviluppo di nuovi materiali e nuovi farmaci. Le molecole diventano sempre più complesse e, prima di procedere alla sintesi di un nuovo farmaco o di un nuovo materiale, è fondamentale simularne le proprietà.

Un compito che sembra fatto a posta per un computer quantistico, in grado di risolvere velocemente calcoli combinatori complessi. La matematica combinatoria, inoltre, è stata da sempre al centro della crittografia.

Già nell’ottavo secolo i primi manuali per la crittografia esaminavano le permutazioni e le combinazioni di parole e, ancora oggi, questi principi sono alla base delle moderne tecniche di protezione partendo dal presupposto che i calcoli combinatori siano essenzialmente ingestibili. Con l’informatica quantistica, tuttavia, violare la crittografia diventa molto più semplice, il che rappresenta una minaccia per la sicurezza dei dati. Sta crescendo un nuovo settore che aiuta le aziende a prepararsi alle vulnerabilità imminenti nella loro sicurezza informatica.

I settori da esplorare

Man mano che sempre più persone rivolgono la loro attenzione al potenziale dei computer quantistici, stanno emergendo applicazioni oltre alla simulazione e alla crittografia. Parliamo dell’intelligenza artificiale dove sarà possibile elaborare grandi quantità di dati in tempi brevi per arrivare a previsioni più affidabili e tempestive.

Le previsioni affidabili e veloci derivanti dall’uso di algoritmi quantistici sono anche alla base delle proiezioni sui mercati finanziari dove, spesso, un vantaggio di pochi millisecondi consente di portare a termine con successo un’operazione finanziaria di enorme valore. Quando, poi, in una produzione sono coinvolte decine di processi e fasi (come nella produzione dei microchip), essere in grado di acquisire grandi quantità di dati sui guasti e sulla durata dei componenti ed effettuare calcoli combinatori sarò fondamentale per ottenere beni sempre più affidabili.