Verso i primi computer quantistici a prova di errori

Arriva un importante passo in avanti verso i computer quantistici ‘a prova di errore’, un successo che arriva questa volta da un gruppo di ricercatori della Ibm, guidati da Youngseok Kim. Il metodo descritto su Nature permette di migliorare la qualità delle elaborazioni fatte usando un processore a 127 qubit, la versione quantistica dei tradizionali bit dei computer classici. Si tratta questa volta di un miglioramento della qualità piuttosto che della velocità.

“E’ uno studio che fornisce importanti risposte ad un futuro uso applicativo dei computer quantistici, in particolare in uno dei maggiori problemi di queste macchine: ridurre il rumore, e di conseguenza gli errori”, ha detto all’ANSA Fabio Sciarrino, esperto di tecnologie quantistiche e prorettore alle Strategie competitive per la ricerca internazionale dell’Università Sapienza di Roma. Uno dei maggiori ostacoli nella costruzione di computer quantistici in grado realmente di superare quelli tradizionali è che al crescere del numero dei qubit, gli analoghi dei bit tradizionali ma capaci di veicolare in modo differente le informazioni, c’è la difficoltà di conservarli integri nel tempo e soprattutto di tenerli lontani dal ‘rumore’ esterno. Si tratta di un vero collo di bottiglia che si ritiene in futuro, con processori da milioni di qubit, potrà essere risolto con tecniche dette di ‘quantum error correction’.

Ma quei processori sono ancora lontani e al momento i computer quantistici vivono in una sorta di ‘terra di mezzo’, nella cosiddetta Nisq (Noisy Intermediate Scale Quantum), in cui queste tecniche non sono ancora possibili. I ricercatori Ibm hanno ora dimostrato la capacità di calibrare molto bene i qubit e mitigare gli errori usando una tecnica differente detta di mitigazione. Di fatto isolano il rumore, lo amplificano, e poi lo eliminano alla fine del processo di computazione: una soluzione che ricorda l’eliminazione del rumore di fondo che fanno i tecnici audio. “Non si può dire con certezza – ha aggiunto Sciarrino –che questa tecnica potrà migliorare nel concreto i processori quantistici ma apre a nuove soluzioni applicative nel mentre siamo in questa terra di mezzo”. Dimostra, inoltre, che il settore è in costante sviluppo, e non a caso gli investimenti sono in crescita e anche in Italia che nell’ambito del Pnrr ha finanziato due importanti iniziative: il Centro Nazionale di Ricerca in Hpc, Big Data e Quantum Computing e il partenariato National Quantum Science and Technology Institute (Nqsti).