Il rivoluzionario computer quantistico che potrebbe non essere affatto quantistico

Clive Thompson

Google possiede a molti computer, forse un milione di server, messi insieme nell’intelligenza artificiale più veloce e potente del pianeta. Ma lo scorso agosto, Google ha collaborato con la NASA per acquisire quello che potrebbe essere l’hardware più potente mai realizzato dal colosso della ricerca. E' sicuramente la cosa più strana.

Situata presso l'Ames Research Center della NASA a Mountain View, in California, a un paio di miglia dal Googleplex, la macchina è letteralmente una scatola nera, alta 10 piedi. È principalmente un congelatore e contiene un unico, straordinario chip per computer, basato non sul solito silicio ma su minuscoli anelli di filo di niobio, raffreddati a una temperatura 150 volte più fredda di quella dello spazio profondo. Il nome della scatola, e anche l'azienda che l'ha costruita, è scritto a grandi lettere in stile fantascientifico su un lato: D-WAVE. I dirigenti dell'azienda che l'ha costruita affermano che la scatola nera è il primo computer quantistico pratico al mondo, un dispositivo che utilizza una fisica radicalmente nuova per elaborare i numeri più velocemente di qualsiasi macchina comparabile sulla terra. Se hanno ragione, si tratta di una svolta profonda. La domanda è: lo sono?

Hartmut Neven, uno scienziato informatico di Google, ha convinto i suoi capi a collaborare con la NASA sul D-Wave. Il suo laboratorio ora è in parte dedicato a martellare la macchina, lanciandole problemi per vedere cosa può fare. Tedesco vivace e dalla lingua accademica, Neven ha fondato una delle prime società di riconoscimento delle immagini di successo; Google l'ha acquistato nel 2006 per svolgere lavori di visione artificiale per progetti che vanno da Picasa a Google Glass. Lavora su una categoria di problemi computazionali chiamata ottimizzazione: trova la soluzione a enigmi matematici con molti vincoli, come il percorso migliore tra molti possibili percorsi verso una destinazione, il posto giusto per trivellare il petrolio e mosse efficienti per un robot di produzione. L'ottimizzazione è una parte fondamentale della capacità apparentemente magica di Google con i dati e Neven afferma che le tecniche utilizzate dall'azienda stanno iniziando a raggiungere il picco. "Sono più veloci che mai", dice.

Ciò lascia a Google – e a tutta l’informatica, in realtà – solo due scelte: costruire computer basati sul silicio sempre più grandi e assetati di energia. Oppure trovare una nuova via d’uscita, un approccio radicalmente nuovo al calcolo che possa fare in un istante ciò che tutti quegli altri milioni di macchine tradizionali, lavorando insieme, non potrebbero mai realizzare, anche se funzionassero per anni.

Quello, spera Neven, è un computer quantistico. Un tipico laptop e gli hangar pieni di server che alimentano Google – ciò che gli scienziati quantistici chiamano in modo affascinante “macchine classiche” – fanno calcoli con “bit” che cambiano tra 1 e 0, che rappresentano un singolo numero in un calcolo. Ma i computer quantistici utilizzano bit quantistici, qubit, che possono esistere come 1 e 0 contemporaneamente. Possono gestire tanti numeri contemporaneamente. È un concetto strabiliante, da tarda notte nel dormitorio, che consente a un computer quantistico di eseguire calcoli a velocità ridicolmente elevate.

A meno che non sia affatto un computer quantistico. L’informatica quantistica è così nuova e così strana che nessuno è del tutto sicuro se il D-Wave sia un computer quantistico o semplicemente un computer classico molto bizzarro. Nemmeno le persone che lo costruiscono sanno esattamente come funziona e cosa può fare. Questo è ciò che Neven sta cercando di capire, seduto nel suo laboratorio, settimana dopo settimana, imparando pazientemente a parlare con la D-Wave. Se riesce a risolvere il puzzle – cosa può fare questa scatola che nessun altro può fare, e come – allora boom. "È ciò che chiamiamo 'supremazia quantistica'", afferma. "Essenzialmente, qualcosa che non può più essere eguagliato dalle macchine classiche." Sarebbe, in breve, una nuova era informatica.

Gregorio Barbiere

Adriana Così

Matt Simone

Giuliano Chokkattu

Un ex lottatore Selezionato per la squadra olimpica canadese, il fondatore di D-Wave, Geordie Rose, ha un torso muscoloso e possiede braccia che sembrano pronte a inchiodare a terra gli scettici. Quando lo incontro al quartier generale della D-Wave a Burnaby, nella Columbia Britannica, ha un lieve e persistente cipiglio sotto le sopracciglia folte. "Vogliamo essere il tipo di azienda che sono Intel, Microsoft e Google", afferma Rose. “Le grandi imprese di punta da 100 miliardi di dollari che generano tipi di tecnologie ed ecosistemi completamente nuovi. E penso che siamo vicini. Quello che stiamo cercando di fare è costruire i computer più potenti che siano mai esistiti nella storia del mondo."