Nvidia verso il Quantum Computing. Come le GPU possono creare un computer quantistico commercialmente valido

I ricercatori di Nvidia stanno sostenendo progressi significativi verso la creazione di un computer quantistico pienamente funzionale e commercialmente valido basato su simulazioni che utilizzano unità di elaborazione grafica (GPU).

Nonostante molti anni di sforzi nello sviluppo dei computer quantistici, non c’è ancora consenso tra i fisici su quale sia il percorso più efficace per la loro creazione.

Fisica quantistica e computer

I computer quantistici funzionano in modo diverso rispetto ai computer classici. I computer convenzionali utilizzano interruttori binari per eseguire calcoli, mentre i computer quantistici utilizzano qubit, che consentono calcoli molto più complessi.

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Esistono diversi approcci alla costruzione di computer quantistici, ciascuno dei quali richiede infrastrutture costose, ingegneria avanzata e ricerca pionieristica in matematica e fisica teorica.

Oggi, i due approcci più comuni sono il controllo logico quantistico (quantum gating) e la ricottura quantistica (quantum annealing). Questi approcci variano ampiamente e hanno le loro capacità uniche.

Nvidia è focalizzata sullo sviluppo di un sistema di ricottura quantistica. La vasta esperienza dell’azienda nelle GPU da gioco e nell’intelligenza artificiale la posiziona in modo univoco per la ricerca sull’informatica quantistica attraverso simulazioni di supercalcolo.

Supercomputer contro superammassi

Secondo uno studio pubblicato di recente , il team di Nvidia ha utilizzato centinaia di migliaia di GPU in diversi cluster separati per simulare il comportamento di un sistema di ricottura quantistica.

In genere, tali simulazioni vengono eseguite su supercomputer con un’architettura cluster basata su CPU. Tuttavia, le GPU Nvidia forniscono una potente alternativa.

Lo studio di Nvidia descrive come il team ha utilizzato queste simulazioni per risolvere un problema nei sistemi di ricottura in cui le particelle magnetiche in un computer quantistico cambiano improvvisamente il loro comportamento. Attraverso simulazioni, il team ha proposto una soluzione che prevede la manipolazione dei campi magnetici. Ciò potrebbe avvicinare al mercato la creazione di una vera e propria ricottura quantistica.

Applicazioni future

I sistemi di ricottura quantistica sono sviluppati per risolvere problemi specifici. A differenza dei computer quantistici di uso generale, sono progettati per risolvere problemi di ottimizzazione. Le aree che potrebbero trarre maggiori benefici dalla ricottura quantistica includono il rilevamento quantistico, i trasporti, la logistica, l’energia, la finanza e la blockchain.

Nel settore finanziario, ad esempio, i sistemi di calcolo quantistico possono migliorare significativamente l’accuratezza delle previsioni e della gestione del portafoglio.

Le recenti ricerche e i progressi di Nvidia evidenziano il potenziale dell’informatica quantistica e ci avvicinano a una nuova era nella tecnologia informatica.

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Redazione

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