Pubblicato il in Infrastructure for the Digital World

La frequenza con cui negli ultimi mesi si parla di Quantum Computing ha fatto sì che nel lessico informatico entrassero termini e concetti che, se certamente non nuovi per gli scienziati o gli studiosi, sono neologismi per i più.

Scopriamo insieme il significato di alcune parole o concetti alla ribalta in questi ultimi mesi.

Quantum Computing: è l’area di studio focalizzata sullo sviluppo di tecnologie informatiche basate sui principi della teoria quantistica, che spiega la natura e il comportamento della materia a livello quantistico.

Quantum Bit (Qubit): è il termine coniato dal fisico Benjamin Schumacher per indicare l’unità di informazione quantistica. Il qubit è codificato dallo stato quantistico in cui si trova una particella o un atomo e può avere contemporaneamente il valore 1 e 0.

Quantum tunneling: l’effetto tunnel è una conseguenza diretta del principio di indeterminazione di Heisenberg: è la capacità che possiedono le particelle quantistiche di attraversare una barriera di potenziale più alta dell’energia che avrebbero a disposizione. Questo strano (e raro) evento può essere così spiegato: se le particelle si muovono in onde regolari verso un muro, qualsiasi particella che colpisce il muro cadrà senza interruzione, lasciando una piccola coda sull’altro lato e portando a una probabilità piccola ma finita che sia passata attraverso il muro.

Superposition: è uno dei fattori chiave che permette alla teoria quantica e alla computazione quantica d’esistere. Secondo l’idea della sovrapposizione, un quanto può esistere in più di uno stato nello stesso istante.

Entanglement (Correlazione Quantistica): secondo questo principio, particelle che sono state insieme esistono nello stesso stato quantico, cioè sono impigliate, o correlate, l’una con l’altra attraverso una funzione condivisa di onda. Anche se vengono separate, rimarranno legate a qualsiasi distanza; se una viene cambiata, l’altra rifletterà il cambiamento.

La combinazione degli effetti di superposition e di entanglement, permette di compiere calcoli tutti nello stesso momento (non più velocemente). Un bit quantistico non è nello stato zero o lo stato 1: può essere in entrambi allo stesso tempo, il che significa che può succedere tutto allo stesso tempo.

Stato Quantico: non è possibile osservare o misurare un sistema nel suo stato quantico perché qualsiasi contatto o interazione tra il sistema e il mondo reale fa sì che il sistema lasci lo stato quantico e collassi in uno stato classico (osservabile).

Annealing superconduttivo: è uno dei metodi impiegati dai dispositivi di calcolo quantistici puri. Si tratta della metodologia con cui si trova il minimo globale di una data funzione rispetto ad un insieme di soluzioni candidate (detto spazio di ricerca), mediante un processo analogo alle fluttuazioni quantistiche.

Simulando le proprietà della quantistica (Superposition, Tunneling ed Entanglement), Fujitsu ha realizzato il Digital Annealer, una tecnologia informatica innovativa progettata per accelerare l’elaborazione di problemi computazionali nell’area dell’ottimizzazione combinatoria – ovvero per trovare la migliore soluzione possibile da un insieme finito di possibilità (i viaggi più brevi o più economici, il percorso più efficace, la gestione del traffico o la programmazione) – mediante l’utilizzo del metodo di Annealing. Utilizzando quanto sopra descritto si intraprende una ricerca e valutazione simultanea degli stati candidati nel processo di ottimizzazione, offrendo alcuni dei vantaggi dell’informatica quantistica.

Per poter essere utilizzato, il Fujitsu Digital Annealer, ha bisogno di molta meno energia del Quantum Computing dal momento che, utilizzando una tecnologia elettronica “standard”, non richiede particolari accortezze, come schermature elettromagnetiche e temperature prossime allo zero assoluto, per poter eseguire i calcoli necessari al trovare la soluzione del problema che viene sottoposto.

Roberto Cherubini

Roberto Cherubini

IT Architect at Fujitsu Italia
IT Architect di Fujitsu Italia, appassionato di tecnologia, membro del Distinguished Engineer Fujitsu, si occupa di proporre le soluzioni più adatte alle esigenze infrastrutturali dei clienti
Roberto Cherubini

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