L'avvento dei computer quantistici: una potenza di calcolo senza precedenti

I computer quantistici promettono di rivoluzionare molte aree della tecnologia e della scienza grazie alla loro capacità di sfruttare le leggi della meccanica quantistica. Scopriamo cosa sono, come funzionano e a quanto ammonta il loro prezzo.

Era il 2019 quando Ibm presentò il primo computer quantistico commerciale della storia: il Q System One, un prototipo in fase sperimentale che prometteva di rivoluzionare numerosi settori, tra cui quelli scientifici.

Poi, per cinque anni, non si è  saputo quasi più nulla… un po’ come è successo col metaverso, ricordate?

Adesso, però, secondo gli analisti, il mercato basato sui computer quantistici sta per decollare, tanto che i più grandi player del mercato sono pronti al loro avvento. E noi lo siamo?

Partiamo dalle basi: che cos’è un computer quantistico?

Prima di analizzare questa rivoluzione tecnologica, forse sarebbe meglio fare un passo indietro per comprendere cosa sia realmente un computer quantistico.

Un computer quantistico può essere definito come un calcolatore capace di elaborare informazioni sfruttando le leggi della fisica e i principi della meccanica quantistica, lo studio che si occupa del comportamento delle particelle subatomiche. Diversamente dai computer tradizionali, che operano utilizzando i bit, i computer quantistici si basano sui qubit (quantum bitbit). Questi ultimi superano i limiti dei bit classici grazie a due fenomeni fondamentali della fisica quantistica: l'entanglement e la sovrapposizione.

L'entanglement è un fenomeno quantistico in cui due o più qubit diventano correlati in modo tale che lo stato di uno non può essere descritto indipendentemente dallo stato dell’altro, anche se sono separati da distanze enormi. Questa connessione profonda significa che, quando si misura lo stato di un qubit, lo stato dell’altro viene determinato istantaneamente.

La sovrapposizione, invece, consente ai qubit di assumere simultaneamente una combinazione di stati, a differenza dei bit tradizionali che possono trovarsi solo nello stato "0" (spento) o "1" (acceso). Nel caso dei qubit, questi possono esistere in una sovrapposizione di entrambi gli stati, come se fossero "0" e "1" contemporaneamente.

In parole povere, tutto questo consente a un computer quantistico di poter esprimere una potenza di calcolo senza precedenti, capace di fare impallidire i computer tradizionali.

In che settori verranno usati i computer quantistici?

Ma quindi, dopotutto quello che abbiamo detto, è davvero arrivata l’ora di dire addio ai computer tradizionali?

Molto probabilmente no, almeno per l’uso quotidiano. I computer troveranno applicazione in settori estremamente specifici. Come si legge nel report pubblicato dalla società di consulenza G.P. Bullhound, un computer quantistico sfrutta l'estrema sensibilità degli stati quantici per rilevare variazioni altrimenti impercettibili nei campi magnetici e in altri parametri fisici, garantendo una precisione senza precedenti. Questo significa che potranno essere impiegati per affrontare problemi complessi che richiedono una precisione e una capacità di calcolo irraggiungibili con i computer tradizionali, aprendo nuove possibilità in ambiti come la ricerca scientifica avanzata, la sicurezza informatica, l'ottimizzazione di sistemi industriali e logistici, la diagnosi medica precoce e lo sviluppo di tecnologie innovative capaci di migliorare la vita quotidiana e rispondere a sfide globali.

Inoltre, grazie alle tecnologie avanzate di comunicazione sicura e trasferimento di informazioni, i computer quantistici potranno essere utilizzati anche in ambiti militari e finanziari. Anche i sensori quantistici offriranno nuove possibilità, con applicazioni che spaziano dalla navigazione all'astronomia, dalla geologia alla medicina.

E per quanto riguarda la blockchain? Beh, anche questa tecnologia potrebbe trarre vantaggio dai progressi quantistici, ma al tempo stesso dovrà affrontare nuove sfide. I computer quantistici potrebbero compromettere gli algoritmi di crittografia su cui si basa la blockchain tradizionale, rendendo necessaria l'integrazione di soluzioni quantistiche come la Quantum Key Distribution (QKD) per garantire la sicurezza delle transazioni e dei dati. In questo modo, la blockchain potrà evolvere e restare una tecnologia affidabile anche in un futuro dominato dal calcolo quantistico.

Insomma, i computer tradizionali continueranno a essere indispensabili per molte attività quotidiane, mentre le tecnologie quantistiche saranno riservate a contesti altamente specializzati e innovativi.

Il prezzo dei computer quantistici: facciamo due calcoli

Il mercato della tecnologia quantistica, attualmente stimato intorno a un miliardo di dollari, è destinato a una crescita esponenziale, con una previsione di raggiungere i 20 miliardi entro il 2030 e un impatto economico globale stimato in 2mila miliardi entro il 2035.

Diverse aziende multimilionarie si stanno già posizionando sul mercato. Parallelamente, le startup quantistiche stanno guadagnando una quota crescente degli investimenti complessivi: dal 2022 al 2023, la loro fetta è passata dallo 0,51% allo 0,6%. Questo nonostante una riduzione generale dei fondi disponibili, a conferma di un interesse crescente per il settore, anche se ancora limitato in termini di percentuale complessiva.

Tutti questi imponenti finanziamenti fanno pensare che stia appunto per cominciare una vera rivoluzione tecnologica, che non solo migliorerà la qualità della vita attraverso progressi nella sanità, nell'educazione e nella sicurezza, ma offrirà anche soluzioni sostenibili per affrontare sfide globali come il cambiamento climatico. Una rivoluzione che sarà caratterizzata da una connessione più profonda, non solo tra sistemi e tecnologie, ma anche tra le persone.