LA NUOVA FRONTIERA DEL CALCOLO COMPUTAZIONALE SI TROVA NEI QUBITS: MICROSOFT PRESENTA MAJORANA 1

Ettore Majorana era un fisico e una delle menti più brillanti della sua generazione. Nato all’inizio del secolo scorso, scomparso in circostanze inspiegabili a 31 anni. Quasi 120 anni dopo la sua nascita, è stato sviluppato un processore quantistico in suo onore. Il Majorana 1, presentato da Microsoft, che è la frontiera definitiva della ricerca sui PC.

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Mentre i bit sono l’unità fondamentale nei computer convenzionali, i PC quantistici utilizzano qubits, che possiedono la capacità di tenere simultaneamente valori multipli. Il chip di Majorana 1 è degno di nota poiché è fra i primi a dimostrare il potenziale per la tecnologia del calcolatore quantistico da applicarsi attraverso domini differenti. Queste macchine non sfruttano i componenti presenti sul mercato, ma piuttosto le proprietà quantistiche della materia per eseguire enormi quantità di calcoli.

La ricerca dietro la scoperta di una classe di materiali “topologici”

La ricerca scientifica dietro questo chip è stata pubblicata nella rivista Nature. Come spiega Microsoft, questo chip quantistico rappresenta il culmine della ricerca sui materiali topologicamente superconduttori, una “classe di materiali capaci di raggiungere uno stato di materia mai visto prima, né solido né liquido né gassoso”. Questo stato è chiamato “topologico”. ll nome del chip deriva dalle particelle che sono state teoricamente scoperte dal fisico Ettore Majorana nel 1937, come riportato dalla rivista The Verge. Secondo Microsoft, queste particelle hanno la capacità di “memorizzare in modo sicuro le informazioni quantistiche” in condizioni specifiche.

“I computer quantistici si basano sui qubits, unità di informazione che possono esistere in più stati contemporaneamente grazie a un fenomeno chiamato sovrapposizione quantistica “

Le applicazioni rivoluzionare dei qubits

Il colosso di Redmond ha realizzato un’architettura in grado di scalare fino a 1 milione di qubits utilizzando le pseudo particelle di Majorana. Si tratta di un risultato impressionante, soprattutto se si considera che gli attuali computer quantistici convenzionali basati sui qubits sono limitati a un numero molto inferiore di qubits. La stabilità dell’architettura di Majorana potrebbe accelerare l’adozione pratica dell’informatica quantistica, portando applicazioni concrete in campi come la chimica, la scienza dei materiali e l’intelligenza artificiale.

Per comprendere il valore di questa innovazione, è utile rivedere il concetto di qubit e il funzionamento dei computer quantistici. A differenza dei computer “classici”, che utilizzano bit binari (0 e 1), i computer quantistici si basano sui qubits, unità di informazione che possono esistere in più stati contemporaneamente grazie a un fenomeno chiamato sovrapposizione quantistica. Ciò consente ai bit quantistici di avere valori intermedi tra 0 e 1, sfruttando particolari proprietà quantistiche che si manifestano sulla scala delle particelle subatomiche ma non su quella macroscopica. Ciò permette di eseguire calcoli estremamente complessi in parallelo, fornendo potenzialmente una potenza di calcolo superiore a quella di qualsiasi supercomputer classico. Caratteristiche necessarie per portare ad applicazioni rivoluzionarie.