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Prima che l’era quantistica possa ufficialmente iniziare, gli scienziati devono dimostrare che i computer quantistici possono fornire vantaggi considerevoli rispetto ai computer classici di oggi, motivo per cui i ricercatori IBM hanno recentemente condotto un esperimento proprio su questo.
Secondo un nuovo post sul blog di IBM Quantum, i ricercatori dell’azienda hanno svolto una verifica sperimentale di un nuovo tipo di vantaggio quantistico. Nello specifico hanno dimostrato che anche i rumorosi qubit di oggi offrono “più valore dei bit come mezzo di memorizzazione durante i calcoli”.
Il team quantistico di IBM pensa al calcolo in termini di circuiti e all’inizio di un circuito ci sono un certo numero di bit classici o quantistici. Questi bit sono impostati su un valore iniziale e quindi il circuito avanza attraverso un programma scritto dall’utente, composto da porte. Mentre porte diverse hanno effetti diversi su questi bit, l’uscita di questo tipo di circuito è un insieme di zero e uno sia nel caso classico che in quello quantistico.
Quando si tratta di computer classici, questi bit sono interruttori che possono essere accesi o spenti e interagiscono all’interno di porte. I bit o qubit quantistici possono assumere una combinazione di queste due posizioni dell’interruttore e le porte quantistiche creano stati che incorporano ogni possibile combinazione di posizioni dell’interruttore.
Nel loro nuovo articolo accademico pubblicato su Nature Physics intitolato “Quantum advantage for computations with limited space”, i ricercatori di IBM Quantum si sono proposti di dimostrare il vantaggio che i computer quantistici hanno sui computer classici.
Lo hanno fatto allestendo un esperimento utilizzando circuiti limitati all’utilizzo di porte a due ingressi e limitati all’utilizzo di un bit di spazio computazionale/di scarto per rispondere alla domanda: “In che modo differisce la potenza di calcolo quando un computer ha accesso allo spazio di lavoro classico rispetto spazio zero quantistico?”.
I ricercatori di IBM hanno quindi dimostrato nel loro articolo che ci sono funzioni che un computer classico non può calcolare ma un computer quantistico può. Per fare ciò, hanno contrapposto un vero computer quantistico a un computer classico.
Al fine di aumentare le capacità computazionali del computer classico utilizzato nel loro esperimento, i ricercatori lo hanno dotato di accesso a porte booleane casuali. Tuttavia, anche con l’accesso a questa funzionalità, il computer classico era ancora in grado di avere successo per l’87,5% delle volte, mentre un computer quantistico perfetto e silenzioso, sarebbe stato in grado di avere successo il 100% delle volte secondo i risultati dell’articolo di IBM.
Fonte
https://www.nature.com/articles/s41567-021-01271-7
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