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La sfida Cnr-Google a colpi di qubit | OggiScienza
Su OggiScienza un articolo che esplora le nuove visioni della computazione quantistica. Il tutto ha quasi sapore di magia, questo aprirsi di porte infinite laddove servano ha un qualcosa di mistico, eppure è tecnologia che parla con fibre d’infinito, e ciò mi rende elettrizzato.
“In questo momento i computer quantistici rappresentano il futuro – spiega Prati, che ha collaborato con l’Università di Milano e il Politecnico meneghino – Non abbiamo ancora un hardware abbastanza potente, ma nel frattempo possiamo costruire dei software che ci permettano di sviluppare al meglio la tecnologia non appena l’infrastruttura sarà pronta”.
Il nucleo della scoperta di Prati e compagni (che è stata brevettata) ruota attorno alle porte logiche: “Nei computer tradizionali, sono circuiti che permettono le operazioni tra i bit. – spiega il ricercatore – A partire da queste operazioni elementari, si costruiscono tutte le operazioni possibili per un computer, come se fossero dei piccoli mattoncini”. Allo stesso modo, un computer quantistico si basa sui bit quantistici, “mattoncini con cui si costruiscono tutte le operazioni di livello più alto”.
In un computer quantistico le porte logiche sono una quantità finita e dunque possono essere “combinate” solo in un certo numero di modi. “Con il nostro metodo, è possibile costruirle in tempo reale: se mentre si sta lavorando a un problema ci si accorge che servirebbe una porta logica per risolvere un calcolo già in corso, la si può creare sul momento. Questo significa modificare il programma in tempo reale, mentre viene eseguito”. Di fatto, si tratta di un compilatore quantistico in grado di programmare un algoritmo su qualsiasi computer quantistico basato su porte logiche. Si tratta di un capovolgimento non da poco: invece di adattare il proprio lavoro a quello che già esiste, si possono creare soluzioni adatte al tipo di calcolo in corso.
Qubit della trascendenza
Lasciami crescere oltre le barriere del tormento psichico, affinché riesca a demodulare ogni qubit della trascendenza.
Usanze
Eccellenze e supposizioni nelle finestre di probabilità: è sempre più difficile scegliere cosa si potrà essere, se si sceglie la via dell’aumento delle profondità architetturali qubit.
Intel pronta con un processore quantistico con 17 qubit – Tom’s Hardware
Articolo molto interessante per chi segue gli sviluppi dei computer quantici. Su Tom’s Hardware viene segnalata la produzione, da parte di Intel, di un chip quantico a 17 qubit, con interessanti caratteristiche di stabilizzazione dello stato d’instabilità intrinseco al concetto di computazione quantistica e, ovviamente, degli elementi hardware che la supportano. Un estratto:
Al centro di tutto non ci sono i bit, ma i qubit, l’unità di informazione quantistica. Questi sono i blocchi fondanti di un computer quantistico, come i bit lo sono in un computer tradizionale. Usando i qubit – che possono assumere nello stesso tempo il valore 0, 1 o entrambi – i ricercatori credono che i computer saranno in grado di processare “più soluzioni per un singolo problema nello stesso momento” piuttosto che svolgere calcoli sequenziali. Il tutto a una velocità senza precedenti.
In questo modo saranno risolti problemi complessi che i computer più moderni, basati su architettura tradizionale, non sono in grado di risolvere o che impiegherebbero anni a risolvere. Chimica, scienza dei materiali e modellazione molecolare sono solo alcuni dei settori in cui i computer quantistici potrebbero portare a una svolta. Ad esempio potrebbero contribuire a creare un nuovo catalizzatore per sequestrare l’anidride carbonica, un superconduttore a temperatura ambiente o scoprire nuovi farmaci.
A oggi malgrado i progressi, le molte teorie e le sperimentazioni, permangono sfide intrinseche alla costruzione di sistemi quantici di grandi dimensioni su vasta scala capaci di produrre risultati precisi. Creare qubit uniformi e stabili è una di queste sfide.
Esercitazioni espanse
Racchiuse nelle politiche espanse del kernel animistico, i tuoi suoni si moltiplicano secondo sequenze alchemiche e divengono esercitazioni di qubit espansi.
Record di stabilità per il qubit vestito – Le Scienze
Realizzato un qubit, l’unità d’informazione su cui saranno basati i futuri computer quantistici, con lo spin di un atomo di silicio immerso in un campo elettromagnetico che oscilla costantemente nelle frequenze delle microonde. Il dispositivo, denominato qubit “vestito”, ha una stabilità dieci volte superiore a quella dei qubit ordinari realizzati finora.
Da Le Scienze un interessante articolo che apre prospettive sempre più concrete sull’avvento futuro di computer quantici. Un’enormità di potenza di calcolo in più che rivoluzionerà il mondo della computazione.
Secondo molti esperti del settore, il futuro del calcolo automatico sarà del computer quantistico. In esso il supporto di codifica del bit, l’unità d’informazione binaria dotata di due soli valori, o stati, indicati come 0 e 1, non sarà più un circuito elettrico aperto o chiuso, per esempio un transistor, ma gli stati quantistici di un sistema microscopico: fotoni, atomi o molecole, che costituiscono il supporto di un bit quantistico, o qubit. In questi casi il vantaggio è che ciascuno di questi oggetti del mondo microscopico può esistere in una sovrapposizione di stati quantistici diversi, espandendo enormemente la potenza di calcolo.
Chiaramente, maneggiare uno di questi oggetti microscopici a fini pratici è un compito più facile a dirsi che a farsi. In effetti uno degli obiettivi di molti laboratori in tanti paesi del mondo è realizzare qubit sempre più stabili e affidabili.
L’ultimo risultato in ordine di tempo è un nuovo tipo di qubit realizzato da ricercatori dell’Università del New South Wales (UNSW), in Australia, e descritto in un articolo su “Nature Nanotechnology”. Questo tipo di qubit è in grado di rimanere in una sovrapposizione stabile di stati per un tempo dieci volte superiore rispetto ad altri qubit simili realizzati finora. Ciò consente di espandere enormemente il tempo durante cui potrebbero essere effettuati i calcoli in un futuro computer quantistico. Si tratta in realtà di un “qubit vestito” (dressed qubit), un termine con cui si indica un atomo, in questo caso di silicio, accoppiato a con un campo magnetico.
Differenti visioni del reale
Ricopi la definitiva messinscena sul tuo palmare quantico, dissolvendo e decidendo quale momento discriminare per la visualizzazione. Sei l’essere più consapevolmente a cavallo di differenti visioni del reale.
Nuovi, liquidi, stati magnetici « Oggi Scienza
Articolo assai interessante su OggiScienza, riguardo a un materiale magnetico che oscilla su diversi stati quantistici. Come potrete leggere qui sotto, si tratta di una scoperta davvero notevole, soprattutto in ottica computer quantistici, in quanto il collasso di più stati di possibilità in uno solo di realtà potrà forse permettere una realizzazione più rapida di questa nuova tecnologia computazionale quantica.
Utilizzando impulsi laser a bassa frequenza, un team di ricercatori del MIT, del Boston College e dell’università di Harvard ha effettuato le prime misure su un tipo particolare di magnetismo, il quantum spin liquid, stato magnetico liquido, osservato in un minerale chiamato herbertsmithite.
Nei materiali ferromagnetici, come il ferro, tutte le forze magnetiche sono allineate nella stessa direzione, rafforzandosi reciprocamente; nei materiali antiferromagnetici, come il manganese, gli spin magnetici adiacenti sono allineati in direzioni opposte, portando alla cancellazione del campo magnetico globale. Nei cristalli di herbertsmithite, invece, gli spin magnetici oscillano continuamente, dando luogo a quello che viene chiamato uno stato magnetico liquido. A differenza di quanto succede nei tipi noti di magnetismo, il ferromagnetismo e l’antiferromagentismo, gli spin magnetici delle singole particelle all’interno dell’herbertsmithite fluttuano costantemente come le molecole in un liquido, senza produrre una forza magnetica complessiva.
Il gatto di Schrödinger è vivo e lotta insieme a noi ∂ Fantascienza.com
Bell’articolo relativo alla quantistica, di Emanuele “Manex” Manco, su Fantascienza.com. Si gira attorno al Gatto di Schrödinger, paradosso da cui si evince che un gatto, messo dentro una scatola ermetica in determinate condizioni, non si sa se è vivo o morto fin quando si verifica, aprendo la scatola, le condizioni del felino.
Quello che in realtà ha fatto il fisico Erwin Schrödinger nel 1935 è stato illustrare con un esempio del tutto paradossale e del tutto teorico un fenomeno della meccanica quantistica chiamato sovrapposizione, per il quale gli oggetti quantistici hanno la proprietà di esistere in più stati allo stesso tempo: “Si possono anche costruire casi del tutto burleschi. Si rinchiuda un gatto in una scatola d’acciaio insieme alla seguente macchina infernale (che occorre proteggere dalla possibilità d’essere afferrata direttamente dal gatto): in un contatore Geiger si trova una minuscola porzione di sostanza radioattiva, così poca che nel corso di un’ora forse uno dei suoi atomi si disintegrerà, ma anche, in modo parimenti probabile, nessuno; se l’evento si verifica il contatore lo segnala e aziona un relais di un martelletto che rompe una fiala con del cianuro. Dopo avere lasciato indisturbato questo intero sistema per un’ora, si direbbe che il gatto è ancora vivo se nel frattempo nessun atomo si fosse disintegrato, mentre la prima disintegrazione atomica lo avrebbe avvelenato. La funzione dell’intero sistema porta ad affermare che in essa il gatto vivo e il gatto morto non sono degli stati puri, ma miscelati con uguale peso.” (Fonte Wikipedia)
Detto in soldoni, poiché non c’è alcuna possibilità di vedere dentro la scatola, per quanto riguarda la meccanica quantistica il gatto è sia vivo sia morto, e solo aprendola scopriremo il suo fato. Ma aprire la scatola ha anche un curioso effetto collaterale, ossia altera il sistema, e l’elemento radioattivo potrebbe collassare all’improvviso, uccidendo il gatto. Oppure no, aprendola prima del termine potremmo scoprire che il gatto è vivo, ma abbiamo comunque alterato il sistema non arrivando alla fine dell’esperimento.
Detto ciò, Manex ci relaziona sulla possibilità di misurare lo stato quantistico del gatto – almeno parzialmente – con un procedimento che non dovrebbe alterare le condizioni del sistema sopra descritto, perché si sa che in questi ambiti la stessa misurazione altera il risultato, in quanto fa collassare un fluttuazione in una condizione stabile. Leggete l’articolo per maggiori dettagli.
Teletrasporto, la prima volta degli atomi strada aperta ai computer del futuro – Repubblica.it
Un articolo che ha valenza, più che altro, divulgativa. La notizia in sé è importante, sì, ma tutta la spiegazione in ambito quantistico è notevole e anzi, se nessuno la sconfessa, direi che è catalogabile a mo’ di Bignami. Su Repubblica.it.
SE SI PENSA al teletrasporto, la prima cosa che viene in mente è la serie di Star Trek. Le avventure del capitano Kirk sono però molto lontane nel futuro, ed un sistema di teletrasporto come quello dell’Enterprise resta ancora nel mondo della fantascienza. Ma esiste un sistema alternativo, che sfrutta le leggi della Meccanica Quantistica e permette di “teletrasportare” piccole quantità di informazioni.
Passo dopo passo, gli scienziati stanno imparando ad applicare questo teletrasporto quantistico a sistemi fisici sempre più complessi. L’ultima novità in questo campo arriva da un team coordinato da Jian-Wei Pan del Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale , della University of Science and Technology of China e dell’Università di Heidelberg. Il gruppo di ricercatori ha infatti applicato per la prima volta il teletrasporto quantistico a un gruppo di 100 milioni di atomi di rubidio.La ricerca, pubblicata sui Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), è il primo successo nel teletrasporto quantistico di oggetti macroscopici. Oltre a far felici gli appassionati di fantascienza, questo nuovo risultato potrebbe avere un ruolo chiave nello sviluppo dei futuri computer basati sul calcolo quantistico.
Informazioni quantistiche. Prima di tutto bisogna specificare che l’esperimento quantistico condotto da Pan e colleghi è ben diverso dai sistemi di teletrasporto a cui ci ha abituato la fantascienza. In questo caso infatti non viene trasportato un intero sistema fisico, ad esempio scomponendolo e ricomponendolo in un’altra parte dello spazio. Nel teletrasporto quantistico viene trasportata una piccola quantità di informazione sullo stato quantistico di un sistema fisico, ad esempio sugli stati di eccitazione dei suoi atomi. Dal momento che questo sistema si basa sulle leggi della Meccanica Quantistica, l’informazione non viene rappresentata dai comuni bit usati nei dispositivi elettronici classici. In questo caso si sfrutta il qbit, che in sostanza è il “cugino” quantistico del bit.
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