Gli scienziati mostrano la prova del “vantaggio quantistico” in Cina

Un team di scienziati in Cina afferma di aver fatto la prima dimostrazione definitiva del “vantaggio quantistico”, sfruttando i meccanismi controintuitivi della meccanica quantistica per eseguire calcoli che sarebbero proibitivamente lenti sui computer classici. Hanno utilizzato fasci di luce laser per eseguire un calcolo che era stato matematicamente dimostrato essere praticamente impossibile su normali computer. Il team ha raggiunto in pochi minuti ciò che richiederebbe metà dell’età della Terra sui migliori supercomputer esistenti. Contrariamente alla prima dimostrazione di Google di un vantaggio quantistico, eseguita lo scorso anno, la loro versione è praticamente inattaccabile da qualsiasi computer classico.

Gli scienziati ed il vantaggio quantistico diverso da Google

L’anno scorso, i ricercatori del laboratorio di calcolo quantistico di Google a Santa Barbara, in California, hanno annunciato la prima dimostrazione in assoluto del vantaggio quantistico. Hanno utilizzato il loro dispositivo Sycamore all’avanguardia, che dispone di 53 bit quantici (qubit) realizzati con circuiti superconduttori mantenuti a temperature ultrafredde2. Ma alcuni ricercatori quantistici hanno contestato l’affermazione, sulla base del fatto che potrebbe esistere un algoritmo classico migliore che avrebbe sovraperformato quello quantistico3.

Il team di Hefei ha scelto un problema diverso per la sua dimostrazione, chiamato campionamento del bosone. Implica il calcolo della distribuzione di probabilità di molti bosoni, una categoria di particella fondamentale che include i fotoni, le cui onde quantistiche interferiscono tra loro in un modo che essenzialmente randomizza la posizione delle particelle. La probabilità di rilevare un bosone in una data posizione può essere calcolata da un’equazione in molte incognite.

Un computer quantistico, tuttavia, può eludere il calcolo della forza bruta simulando direttamente il processo quantistico, consentendo ai bosoni di interferire e campionando la distribuzione risultante. Per fare ciò, gli scienziati hanno scelto di utilizzare i fotoni come qubit. Hanno svolto il compito su un computer quantistico fotonico funzionante a temperatura ambiente. Il risultato è stato molto positivo e nettamente superiore al vantaggio quantistico testato lo scorso anno da Google.

Foto di Pete Linforth da Pixabay