Xiaohong: il nuovo chip quantistico cinese da 504 qubit

Un traguardo significativo nel campo dell'informatica quantistica è stato raggiunto dalla Cina con la realizzazione di Xiaohong, il chip quantistico più grande mai costruito nel paese

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Xiaohong: il nuovo chip quantistico cinese da 504 qubit
Xiaohong: il nuovo chip quantistico cinese da 504 qubit

Un traguardo significativo nel campo dell’informatica quantistica è stato raggiunto dalla Cina con la realizzazione di Xiaohong, il chip quantistico più grande mai costruito nel paese. Con i suoi 504 qubit, Xiaohong si pone all’avanguardia nella tecnologia quantistica e apre la strada a nuove possibilità per lo sviluppo di computer quantistici più potenti ed efficienti.

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Il chip quantistico Xiaohong

Secondo il China Daily, quotidiano statale cinese, Xiaohong è stato progettato per ottimizzare i sistemi di gestione del comportamento e dell’interazione dei qubit, i bit quantistici che costituiscono l’unità di base dell’informazione nei computer quantistici. Questo obiettivo ambizioso mira a potenziare le capacità computazionali di tali sistemi, permettendo loro di affrontare compiti più complessi e rivoluzionando settori come la crittografia, lo sviluppo di nuovi materiali e l’intelligenza artificiale.

Lo sviluppo di Xiaohong è stato portato avanti da un team di scienziati del Centro di eccellenza in informazione quantistica e fisica quantistica, parte dell’Accademia cinese delle scienze (CAS). Il primo chip Xiaohong è stato consegnato alla società cinese di calcolo quantistico QuantumCTek, che collaborerà con China Telecom Quantum Group per integrarlo in un nuovo computer quantistico.

Questa integrazione rappresenta un passo cruciale nella realizzazione di un computer quantistico funzionante e scalabile, capace di sfruttare appieno il potenziale di questa tecnologia innovativa. Le aspettative per Xiaohong sono elevate e si spera che possa contribuire ad accelerare il progresso in svariati campi scientifici e tecnologici, aprendo nuove frontiere per la risoluzione di problemi complessi e la creazione di nuove tecnologie rivoluzionarie.



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Xiaohong: un passo avanti verso computer quantistici più potenti e accessibili

Un aspetto cruciale del nuovo chip quantistico cinese Xiaohong è la sua futura accessibilità. Secondo il China Daily, il sistema sarà reso disponibile ai ricercatori di tutto il mondo tramite una piattaforma cloud di calcolo quantistico sviluppata da China Telecom Quantum Group.

Questa piattaforma cloud rappresenta un’importante innovazione che consentirà a scienziati e studiosi di ogni parte del globo di sperimentare e sfruttare le potenzialità di Xiaohong, indipendentemente dalle risorse computazionali a loro disposizione.

L’obiettivo, come sottolineato da Wang Zhen, vice direttore generale di China Telecom Quantum Group, è quello di “permettere agli utenti di vari campi di condurre ricerche su problemi e algoritmi di valore pratico in modo efficiente e di accelerare l’applicazione del calcolo quantistico in scenari reali”.

L’accessibilità globale di Xiaohong attraverso il cloud è un passo fondamentale per promuovere la collaborazione internazionale e la condivisione della conoscenza nel campo dell’informatica quantistica. Questa apertura favorirà un’accelerazione del progresso in questo settore, permettendo a ricercatori di tutto il mondo di unire le loro forze e competenze per affrontare sfide scientifiche e tecnologiche sempre più complesse.

Xiaohong è stato progettato per soddisfare gli standard prestazionali delle piattaforme di calcolo quantistico abilitate al cloud come quelle realizzate da IBM o AWS

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Obiettivi e applicazioni 

Secondo Wang Zhen l’obiettivo principale del sistema è quello di consentire agli utenti di vari campi di condurre ricerche su problemi e algoritmi di valore pratico.

In questo senso, Xiaohong non si pone come un concorrente diretto delle tecnologie quantistiche statunitensi più avanzate, come il chip IBM Quantum Condor da 1.121 qubit. Piuttosto, gli scienziati vedono il suo ruolo come complementare, con un focus particolare sulla promozione dello sviluppo di sistemi di misurazione e controllo del calcolo quantistico su larga scala (QCMCS).

I computer quantistici sfruttano i principi della meccanica quantistica per eseguire calcoli complessi in modo rivoluzionario rispetto ai computer classici. A differenza dei bit classici, che possono assumere solo i valori 0 o 1, i qubit, l’unità di base dell’informazione nei computer quantistici, possono esistere in una sovrapposizione di stati, ovvero possono essere contemporaneamente 0 e 1.

Questa proprietà, insieme all’entanglement quantistico, permette di eseguire calcoli paralleli su un numero enorme di stati, ottenendo una velocità di elaborazione esponenzialmente superiore rispetto ai sistemi classici.

I QCMCS (sistemi di misurazione e controllo del calcolo quantistico) svolgono un ruolo fondamentale in questo scenario, agendo come interfaccia tra i computer classici e quelli quantistici. Consentono di tradurre i comandi provenienti dai sistemi classici in istruzioni comprensibili dai qubit e gestiscono il loro stato durante l’esecuzione dei calcoli.

QuantumCTek utilizzerà Xiaohong per testare i sistemi di misurazione e controllo del calcolo quantistico “kilo-qubit” sviluppati internamente. Sebbene il chip Xiaohong da 504 qubit sia ad oggi il più grande chip quantistico della Cina, non è il più grande al mondo. Il titolo attualmente appartiene ad Atom Computing, che ha annunciato il suo colossale computer quantistico da 1.125 qubit nell’ottobre 2023.

Precedenti contributi importanti provenienti dalla Cina includono i supercomputer Jiuzhang 2.0 e Zuchongzhi 2.1. Quando la Cina ha lanciato il suo computer quantistico Jiuzhang nel 2020, ha affermato che era il più veloce del mondo, superando di 10 miliardi di volte il supercomputer Sycamore di Google.

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