Google ha collaborato con XPRIZE per lanciare un nuovo concorso che potrebbe accelerare la pratica del calcolo quantistico. Il concorso triennale XPRIZE Quantum Applications metterà in palio 5 milioni di dollari in premi per i gruppi che riusciranno a dimostrare applicazioni reali per l’informatica quantistica.
XPRIZE Quantum Applications cerca chi propone applicazioni reali per l’informatica quantistica
Google è solo una delle numerose aziende che costruiscono computer quantistici e ha fatto molti progressi negli ultimi anni. La sua CPU quantistica Sycamore ha finalmente superato per la prima volta i processori tradizionali nel 2019, ma c’è ancora una significativa incertezza su come potremmo rendere utile questa tecnologia.
I computer quantistici come quelli progettati da Google sono molto più veloci dei tradizionali computer binari. Sono però veloci solo per determinati benchmark matematici e i bit quantistici o qubit presentano tassi di errore significativi che devono essere corretti.
Un qubit è l’ unità base dell’informazione quantistica ma non si basa su transistor al silicio come i processori binari. Sono costruiti su un sistema fisico fondamentale come lo spin di un elettrone. Invece di solo zero o uno, un qubit può rappresentare più valori simultanei grazie a una proprietà della meccanica quantistica chiamata sovrapposizione.
Questo si collega anche a un’altra caratteristica essenziale del mondo quantistico nota come entanglement. Di conseguenza, più qubit possono condividere istantaneamente proprietà fisiche nello spazio, accelerando potenzialmente calcoli complessi nella scoperta di farmaci, nell’intelligenza artificiale, nella ricerca sui materiali e nelle previsioni meteorologiche di molti ordini di grandezza.
Google ha dichiarato che il concorso Quantum XPRIZE durerà tre anni. Per essere presa in considerazione per il premio, una squadra deve descrivere le applicazioni socialmente vantaggiose di questa tecnologia. Inoltre, devono determinare per quanto tempo l’algoritmo proposto funzionerebbe su un computer quantistico prima di arrivare a un risultato finale. Questo round iniziale vedrà fino a 20 squadre condividere un premio di 1 milione di dollari e avanzare alla finale.
XPRIZE Quantum Applications: ecco le caratteristiche per poter partecipare
Per poter partecipare al XPRIZE team dovranno descrivere l’hardware di calcolo quantistico necessario per eseguire i loro calcoli e dimostrare che l’approccio quantistico è superiore all’utilizzo di un computer classico. Il concorso alla fine produrrà tre vincitori, ciascuno dei quali riceverà 1 milione di dollari. Un ulteriore milione di dollari verrà suddiviso tra i secondi classificati.
È stato attivato un sito ufficiale del concorso con tutte le specifiche. Questa dovrebbe essere la prima tappa se si intende ottenere una collaborazione XPRIZE di Google. Si spera che questo finisca con più successo del Lunar XPRIZE dell’azienda.
Il concorso, che ha preso il via il 4 marzo 2024, mira a generare algoritmi di calcolo quantistico che possano essere messi in pratica, nel presente o in futuro, per contribuire a raggiungere obiettivi vantaggiosi per la società, come quelli descritti dagli Obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite.
Il concorso è strettamente allineato con l’obiettivo di Google Quantum AI di costruire un computer quantistico su larga scala, con correzione degli errori, e di sviluppare utili applicazioni di calcolo quantistico, e si basa sul supporto di Google.org per l’applicazione della tecnologia emergente a grandi sfide globali, in particolare per quanto riguarda agli SDG.
XPRIZE Quantum Applications: mettere in pratica il grande potenziale dei computer quantistici
I computer quantistici hanno un enorme potenziale per aiutare ad affrontare le sfide sociali: l’obiettivo di XPRIZE è tradurre questo potenziale nella pratica. Ad esempio, in una recente ricerca Google ha mostrato come i computer quantistici potrebbero essere utilizzati per accelerare lo sviluppo di farmaci, progettare nuovi materiali per batterie o progettare reattori a fusione più efficienti. Tuttavia, la maggior parte degli algoritmi quantistici sono stati studiati principalmente nel contesto di problemi matematici astratti.
Meno lavoro è stato dedicato alla valutazione di tali algoritmi per casi d’uso specifici e reali. Allo stesso modo, sono stati fatti molti meno sforzi per quantificare le dimensioni necessarie di un computer quantistico per ottenere un vantaggio quantistico decisivo rispetto al calcolo classico in tali problemi.
Anche se ci sono molte ragioni per essere ottimisti riguardo al potenziale dell’informatica quantistica, siamo ancora un po’ all’oscuro riguardo alla portata complessiva di come, quando e per quali problemi del mondo reale questa tecnologia si rivelerà più trasformativa.
Il lancio dell’ XPRIZE ha lo scopo di contribuire a far luce su queste domande, incentivando la comunità a progredire e ad anticipare in modo più approfondito l’impatto positivo dell’informatica quantistica sulla società.
XPRIZE Quantum Applications riguarderà sia le applicazioni a breve termine per gli attuali processori Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ) che non esistono ancora, sia le applicazioni per i computer quantistici su larga scala e tolleranti ai guasti del futuro.
Anche se ci sono applicazioni utili da scoprire nell’era NISQ, la maggior parte dell’impatto dell’informatica quantistica arriverà una volta che avremo costruito computer quantistici su larga scala e sarà possibile identificare tali applicazioni ora, quindi averle pronte per essere implementate man mano che costruire hardware più capace.
