Gli scienziati sono sospettosi dei progressi annunciati dalle multinazionali che anticipano una nuova era quantistica | Tecnologia

L’anno è iniziato con grandi annunci quantistici. Dopo che Google ha presentato il suo chip di salice, a cui la multinazionale attribuisce la capacità di risolvere in cinque minuti un’attività che un supercomputer impiegherebbe quattro anni, Microsoft ha affermato di aver trovato un nuovo stato del soggetto con cui domare la particella sfuggente di Majorana. Ora, un team di scienziati di Amazon Web Services (AWS) e Caltech spettacoli Natura A Ocelot, un nuovo processore di calcolo quantistico che, secondo la società, può “ridurre i costi di correzione degli errori fino al 90%”. Tutti appello ad aver raggiunto risultati che anticipano una nuova era di informatica. Tuttavia, gli scienziati al di fuori delle aziende hanno accolto con favore annunci con freddezza e cautela. È una bolla quantistica?

Monit Sharma, un ingegnere di ricerca di origine indiana di soli 23 anni, si è distinto nella Singapore Management University (SMU) dall’applicazione del calcolo quantistico a problemi di vita reale. Tuttavia, Sharma è cauto e ritiene che questa tecnologia non sia ancora in grado di affrontare scenari reali di grandi dimensioni. “Penso che avranno bisogno di almeno due decenni in modo che hardware [equipos] Sii a un buon livello in modo che almeno possano essere testati problemi di dimensioni decenti “, afferma.

Al contrario, Oskar Paninter, direttore Hardware Hardware Hardware AWS, dopo la presentazione di Ocelot: “Con i recenti progressi nella ricerca quantistica, saranno disponibili computer quantistici tolleranti per i guasti per le applicazioni del mondo reale. Ocelot è un passo importante in quel viaggio. In futuro, i chip quantistici costruiti secondo l’architettura Ocelot potrebbero costare solo un quinto delle attuali, a causa della quantità drasticamente ridotta di risorse necessarie per la correzione degli errori. In particolare, crediamo che ciò accelererà il raggiungimento di un computer quantistico pratico in cinque anni.

La base del calcolo quantistico è la sovrapposizione degli stati, la capacità delle particelle, come un elettrone o un fotone, di esistere in più stati contemporaneamente. Questa proprietà configura il cubit (unità di base quantistica), con una capacità esponenzialmente maggiore rispetto ai bit classici, che può essere solo in due stati: zero o uno. Ma qualsiasi interferenza, chiamata “rumore” (può essere una variazione di temperatura o la semplice rete Wi -fi, per esempio), annulla questa sovrapposizione che il fisico Erwin Schrödinger semplificato con il famoso gatto che può essere vivo e morto allo stesso tempo.

In questo modo, due delle chiavi del calcolo quantistico sono lo sviluppo di robusti chip che mantengono o sfruttano la coerenza fragile ed effimera dei cubiti contro il rumore e, sapendo che si verificheranno errori, la correzione di questi.

È il percorso scelto da Google con Willow, da IBM con Heron, un chip di 133 cubiti sviluppato per la sua interconnessione e basato su un’architettura nota come “accoppiatore sintonizzabile“E da AWS con Ocelot. L’obiettivo è sviluppare computer quantistici in grado di effettuare calcoli affidabili, senza errori e complessità significativa. “La più grande sfida non è quella di costruire più cubiti, ma di rendere il lavoro in modo affidabile”, afferma Painter.

L’altro modo è quello annunciato da Microsoft, che afferma di aver trovato un nuovo stato di materia: la Majorana, una proposta teorica di Ettore Majorana 88 anni fa e descrive una particella in grado di proteggere l’ambiente (rumore) le informazioni quantistiche e pertanto, rendendo inutile la correzione di errore. Questo non è stato ancora raggiunto, secondo la maggior parte dei fisici.

Un team dell’Istituto di materiali di Madrid (ICMM-CSIC), formato da Elsa Prada, Ramón Aguado e Pablo San José, in collaborazione con l’Istituto di tecnologia e tecnologia dell’Austria (ISTA), il Catalan Institute of Nanoscience e Nanotechnology (ICN2) e l’Università di Princeton negli Stati Uniti, ha cercato il grano quantitale. Ma a differenza di Microsoft, hanno presentato i risultati delle loro indagini a più controlli fino a quando non hanno determinato, come pubblicato in Naturache sono riusciti a trovare un impostore, una particella che imita i comportamenti di Majorana, ma non lo è.

Lo scienziato spagnolo è scettico dopo l’annuncio di Microsoft. Difende l’importanza di Majaranas come “nuovo stato quantico della materia” e ammette che la loro scoperta sarebbe la chiave per lo sviluppo di cubiti topologici “, immune alla decoerenza [la pérdida de la superposición de estados]” Ma avverte: “C’è davvero molta esagerazione e disinformazione sul campo [de la computación cuántica] Ed è importante essere precisi e rigorosi se vogliamo che gli scienziati ci prendano sul serio “, afferma Aguado.

“Perché questo scetticismo?” Aguado ricorda che i precedenti rilevamenti di Majorana “si sono rivelati falsi positivi (gli stati collegati da Andreev nello spazio di un superconduttore), il che ha reso il rilevamento conclusivo estremamente impegnativo”. “Il nostro gruppo ha contribuito notevolmente a chiarire questo dibattito”, aggiunge.

“Majoranas ha rilevato? Se la parola gioco mi perdona, hanno visto molte volte nella rivista Naturama forse non così tante volte nella vera madre natura “,

E conclude: “Cerchiamo di essere chiaro: il documento Microsoft non ha dimostrato un singolo cubit (topologico o altro) nemmeno un test inconfutabile di Majorana sul suo dispositivo. Quando le notizie completamente distorte, i comunicati stampa e simili contengono dichiarazioni così esagerate, i graffi nella falsità assoluta, diventano sempre più facili da screditare la scienza, scienziati e generano false notizie su altre questioni più importanti per la società.

Il professore teorico di fisica al King’s College di Londra, George Booth, è meno acuto (“Non dimostrano inequivocabilmente che possono misurare un cubit topologico completo, ma si avvicinano a un cubit topologico praticabile”, dice). Tuttavia, ricorda che, nei 20 anni di ricerca di Microsoft su questo percorso, alcuni articoli dovevano essere rimossi dagli errori.

Anche il giovane scienziato Monit Sharma aggiunge al gruppo di cautela espressa da Aguado: “Penso che sia essenziale comunicare in modo responsabile ciò che il Quantum può e non può fare oggi. Ottenere un vantaggio quantistico [resolver un problema de manera significativamente más rápida que cualquier supercomputadora clásica]o più ambiziosamente, supremazia quantistica [resolver un problema imposible para un ordenador convencional] Per compiti pratici, è una maratona, non una corsa di velocità.

Al contrario, il ricercatore di Ocelot Oskar PAPR, professore di fisica presso Caltech e capo hardware Quantum in AWS, difende i rapidi progressi: “I tassi di errore sono diminuiti di un fattore di due ogni biennio. A questo ritmo, ci vorrebbero 70 anni per arrivare dove dobbiamo essere. Invece, stiamo sviluppando una nuova architettura chips che può essere in grado di portarci lì più velocemente. “Detto questo, questo è uno dei primi blocchi di costruzione. Abbiamo ancora molto lavoro da fare “, ammette.

Qualcosa di più cauto e nella linea di Shamar Fernando Brandão, il compagno di ricerca del pittore in AWS e Caltech è pronunciato, oltre al lavoro di lavoro su Ocelot: “Siamo in una ricerca a lungo termine per costruire un utile computer quantistico per fare cose che anche il miglior supercomputer non può fare, ma espanderli è una grande sfida”.