Italia protagonista nella corsa quantistica. Scoperto un metodo che batte Google sulle porte logiche

Redazione RHC : 21 Agosto 2021 17:20

Anche gli Italiani stanno lavorando sul quantum computing, quella branca della fisica che promette di rendere disponibile un computer ultra performante, general-purpose entro 10 anni.

Infatti, un team di ricercatori guidati da Enrico Prati dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn) di Milano, ha sviluppato un computer quantistico che sembra superare Google.

Su “Nature Communications Physics”, è stato riportato che la possibilità di applicare l’intelligenza artificiale e il deep learning, ha consentito di programmare un algoritmo che si adatta a qualsiasi computer quantistico basato su porte logiche.

Questo risultato è il frutto di una collaborazione con il professor Matteo Paris dell’Università Statale di Milano e di Marcello Restelli del Politecnico di Milano.

Enrico Prati spiega che:

“Analogamente ai computer convenzionali, in cui i bit sono sottoposti ai calcoli attraverso dalle porte logiche, anche nei computer quantistici è necessario impiegare porte logiche quantistiche, che però vanno programmate da una sorta di sistema operativo che conosce quali sono le operazioni realizzabili. Tuttavia esistono molte versioni diverse di hardware che forniscono differenti operazioni realizzabili, come un piccolo mazzo di carte da gioco da cui scegliere”.

Il team ha quindi sviluppato con il deep learning un compilatore in grado di trovare l’ordine giusto

“per giocare le 5-6 carte messe a disposizione, anche con sequenze lunghe centinaia di giocate, scegliendo una per una quelle giuste per formare l’intera sequenza – sottolinea Lorenzo Moro del Cnr – dopo una fase di addestramento, che va da qualche ora a un paio di giorni. L’intelligenza artificiale impara a costruire nuovi pezzi per ogni porta logica quantistica, partendo dalle operazioni disponibili, ma impiegando pochi millisecondi”.

Questa speciale ricerca del Cnr è stata brevettata:

“Il nostro modello supera un brevetto simile di Google, che usa l’intelligenza artificiale dopo l’addestramento ma solo per una porta logica alla volta. Poi è richiesto un nuovo addestramento”.

I ricercatori hanno invece scoperto come costruire tutte le porte logiche quantistiche con un addestramento unico, dopo il quale si può richiamare subito la soluzione per una qualsiasi porta logica, con il cosiddetto deep learning.

Proprio Google ha da poco inaugurato a Santa Barbara, in California, il suo Quantum AI Campus, per lo sviluppo di computer quantistici.

“Guardando avanti di dieci anni, molte delle più grandi sfide globali, dai cambiamenti climatici alla gestione della prossima pandemia, richiederanno un nuovo tipo di computing”

aveva spiegato in occasione dell’apertura Erik Lucero, Lead Engineer del Google Quantum AI.

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