Il computer quantistico è un qualcosa di cui non tutti forse hanno concezione. Sicuramente potrebbe ispirare nel cuore di chi sente nominare questo termine, qualcosa di incredibilmente futuristico e fantascientifico. Tale tecnologia però potrebbe presto essere sfruttata da milioni di individui e aziende, grazie a una svolta degli scienziati dell’Università di fisica di Oxford che studiano gli argomenti di sicurezza e privacy, che devono essere prerogative del mondo informatico. Un nuovo studio riguardo al computer quantistico e alla sua evoluzione è stato pubblicato su Physical Review Letters.
Questo tipo di informatica si sta sviluppando rapidamente, aprendo la strada a nuove applicazioni che potrebbero trasformare diverse realtà lavorative come l’assistenza sanitaria e i servizi finanziari. Ci sembra scontato affermare che un computer quantistico sia potenzialmente più efficiente rispetto a un normale processore domestico. Attualmente però questa tecnologia richiede determinati controlli da parte degli esperti e ci sono preoccupazioni circa l’autenticità dei dati e l’efficacia degli attuali sistemi di sicurezza e crittografia su questo tipo di calcolatore.
Il calcolo quantistico è già un servizio
Diversi fornitori leader di servizi basati su cloud, come Google, Amazon e IBM, offrono già separatamente alcuni elementi di un computer quantistico. La tutela della privacy e della sicurezza dei dati dei clienti è un presupposto fondamentale per aumentarne ed espanderne l’utilizzo e per sviluppare nuove applicazioni man mano che la tecnologia avanza. Il nuovo studio condotto dai ricercatori dell’Università di Oxford affronta queste problematiche.
Il professor David Lucas, co-responsabile del gruppo di ricerca di fisica dell’Università di Oxford, nonché scienziato capo presso il Quantum Computing and Simulation Hub del Regno Unito dell’Università di Oxford, ha spiegato: “Abbiamo dimostrato per la prima volta che è possibile accedere al calcolo quantistico nel cloud in modo scalabile e pratico, il che garantirà inoltre alle persone la completa sicurezza e riservatezza dei dati, oltre alla possibilità di verificarne l’autenticità”.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato un approccio chiamato “blind quantum computing”, che collega due entità di calcolo quantistico totalmente separate – potenzialmente un individuo a casa o in ufficio che accede a un server cloud – in modo completamente sicuro. È importante sottolineare che i loro nuovi metodi potrebbero essere adattati a calcoli quantistici di grandi dimensioni.
Cos’è un computer quantistico?
Un computer quantistico è un tipo di processore che sfrutta i principi della meccanica quantistica per eseguire operazioni su dati specifici, chiamati qubit, anziché sui tradizionali bit utilizzati nei computer classici. I qubit possono esistere in uno stato di sovrapposizione, consentendo loro di rappresentare più stati simultaneamente, e possono essere intrecciati, il che significa che lo stato di un qubit può essere correlato allo stato di altri suoi simili.
Un computer quantistico sfrutta fenomeni come sovrapposizione e intreccio per eseguire operazioni sui qubit. Questi possono essere realizzati utilizzando diverse tecnologie, come gli ioni intrappolati, i superconduttori o i fotoni. Durante l’esecuzione di un algoritmo quantistico, talid ati vengono manipolati utilizzando porte che sfruttano i principi della meccanica quantistica, come l’operazione di Hadamard per creare sovrapposizioni e porte di fase per eseguire operazioni di fase. Alla fine del processo, i qubit vengono misurati per ottenere il risultato dell’algoritmo.
In sintesi, le potenzialità di un computer quantistico rappresentano una rivoluzione nell’elaborazione dell’informazione, con una possibile evoluzione delle aree della scienza, della tecnologia e della sicurezza informatica. Questa tecnologia è tuttavia in uno stadio embrionale di sviluppo e la realizzazione di un simile processore pratico ed efficiente rimane una sfida tecnologica significativa.
A cosa serve un computer quantistico?
I computer quantistici potrebbero essere utilizzati per risolvere una vasta gamma di problemi in modo più efficiente rispetto ai loro corrispettivi domestici. Alcuni possibili utilizzi includono:
1. Criptografia quantistica: I computer quantistici potrebbero rendere vulnerabili molti algoritmi crittografici utilizzati oggi, ma allo stesso tempo potrebbero essere utilizzati per sviluppare sistemi di crittografia quantistica che garantiscono una sicurezza molto elevata.
2. Simulazioni quantistiche: Tali processori possono simulare sistemi quantistici in modo molto più efficiente dei classici PC, consentendo la simulazione di processi chimici, fisici o biologici complessi.
3. Ottimizzazione: I computer quantistici potrebbero essere utilizzati per risolvere problemi di ottimizzazione complessi, come la ricerca di soluzioni ottimali in vasti spazi di ricerca, utilizzando algoritmi quello di Grover.
4. Apprendimento automatico quantistico: Potrebbero essere sviluppati algoritmi di apprendimento automatico specificamente progettati per essere eseguiti su computer quantistici, consentendo un’elaborazione dei dati più efficiente e potenzialmente scoperte di pattern più avanzate.
