Google ha recentemente svelato con un articolo su Nature il suo nuovo chip quantistico, chiamato Willow, che ha raggiunto un traguardo straordinario nel calcolo quantistico. Questo innovativo chip è in grado di completare un calcolo complesso in meno di cinque minuti, un'operazione che richiederebbe a uno dei supercomputer più avanzati del mondo un tempo incredibile di 10 settilioni di anni, un numero che supera di gran lunga l'età dell'universo.
Willow rappresenta un passo fondamentale verso la realizzazione di computer quantistici su larga scala, grazie alla sua capacità di ridurre gli errori in modo esponenziale man mano che aumentano le unità di calcolo, i qubit.
Willow utilizza 105 qubit e si distingue per la sua architettura innovativa, che include un sistema avanzato di correzione degli errori. A differenza dei computer tradizionali che usano bit binari (0 o 1), i qubit possono esistere in più stati contemporaneamente grazie ai principi della meccanica quantistica, come la sovrapposizione e l'entanglement. Questo consente ai computer quantistici di eseguire calcoli paralleli su larga scala. Tuttavia, i qubit sono estremamente sensibili e soggetti a errori, ma Google ha sviluppato un metodo per mantenere il tasso di errore al di sotto della soglia critica, permettendo così una correzione efficace.
Il benchmark utilizzato per testare Willow è il Random Circuit Sampling (RCS), considerato uno dei test più difficili per i computer quantistici. Questo risultato non solo segna un progresso significativo rispetto ai precedenti chip quantistici di Google, ma rappresenta anche una svolta nella ricerca sulla correzione degli errori, una delle sfide più complesse nel campo del calcolo quantistico. Hartmut Neven, responsabile del laboratorio Google Quantum AI, ha sottolineato l'importanza di questo risultato storico, affermando che è stato perseguito dalla comunità scientifica dal 1995.
Le applicazioni pratiche di Willow potrebbero essere rivoluzionarie. Il chip potrebbe essere utilizzato in vari settori, dalla progettazione di reattori a fusione nucleare alla scoperta di nuovi farmaci e allo sviluppo di batterie più efficienti per veicoli elettrici. Inoltre, potrebbe contribuire a risolvere problemi complessi legati all'intelligenza artificiale e all'energia sostenibile.
Nonostante i progressi significativi, Google riconosce che la strada verso la creazione di computer quantistici universalmente applicabili è ancora lunga. La costruzione di sistemi stabili e affidabili con un numero elevato di qubit rimane una sfida tecnologica considerevole. Tuttavia, con il lancio di Willow, Google si posiziona come leader nel campo del calcolo quantistico e apre la strada a un futuro in cui questi dispositivi potrebbero affrontare alcune delle sfide più grandi dell'umanità.