Era il segnale che i ricercatori aspettavano: dopo anni di simulazioni e ipotesi, il Quantum Science Center è riuscito ad arrivare alla “prova del nove” che conferma l’affidabilità delle simulazioni eseguite dai computer quantistici. Un risultato che, in pratica, apre a una nuova era nella ricerca e che consentirà di sfruttare i computer quantistici per sviluppare nuove tecnologie in discipline come la chimica, la scienza dei materiali e la biologia molecolare.
L’esperimento che ha acceso l’entusiasmo
L’ambito in cui il quantum computing ha potuto dimostrare il suo valore, curiosamente, è stata… la fisica quantistica. Non lasciamoci ingannare, però: il fatto che i computer quantistici di ultima generazione di Ibm abbiano superato un importante test analizzando le capacità quantistiche del cristallo magnetico KCuF3 non significa che le loro capacità siano applicabili solo a questo ambito. Semplicemente, il materiale in questione ha proprietà sufficientemente complesse da far emergere la differenza tra un quantum computer e un “normale” supercomputer.
Nelle settimane scorse gli stessi team di ricercatori avevano già incassato due successi clamorosi: la creazione di una molecola non esistente in natura e una simulazione proteica su larga scala senza precedenti. L’analisi di KCuF3, però, segna una pietra miliare nel campo della ricerca. Gli scienziati hanno infatti potuto confrontare la simulazione eseguita dai quantum computer con gli esperimenti sullo scattering di neutroni. I risultati tra la simulazione e l’esperimento erano perfettamente in linea.
Finora, le simulazioni eseguite con computer quantistici avevano come oggetto “casi studio” ipotetici. In questo caso, invece, si trattava di un materiale reale e di dati che potevano essere confrontati con le misurazioni fatte durante gli esperimenti. “Questo dimostra che i computer quantistici che abbiamo realizzato sono affidabili” spiega Alessandro Curioni, direttore dell’IBM Research di Zurigo. “Nel momento in cui li metteremo alla prova con problemi ancora più complessi, da adesso, abbiamo una ragionevole certezza che siano in grado di risolverli senza problemi”.
Un cambio di prospettiva
L’impatto del quantum computing sulla ricerca non si limita alla semplice efficienza nel calcolo. Certo: una volta dimostrato il fatto di aver raggiunto la fault tolerance, le applicazioni legate all’AI permetteranno di fare un salto di qualità nelle analisi. Soprattutto perché la ricerca si sta concentrando su un sistema complesso che prevede l’affiancamento dei computer quantistici ai supercomputer tradizionali. Le aspettative sono altissime. Per esempio, sarà possibile valutare le caratteristiche di qualsiasi materiale partendo dalla sua spettrografia e capire quindi come sfruttarne le caratteristiche anche in quei casi in cui i modelli tradizionali non sono in grado di eseguire i calcoli.
La vera rivoluzione, però, riguarda la possibilità di immaginare nuovi materiali e simularne il comportamento con un buon livello di affidabilità. “Immaginiamo che qualcuno crei una struttura atomica estremamente complessa” spiega Curioni. “Grazie al quantum computing abbiamo la possibilità di valutare il comportamento di quel materiale anche se non esiste”.
Secondo i ricercatori, questo potrà avere un impatto senza precedenti nella ricerca sui superconduttori, l’imaging medico, la gestione dell’energia e lo sviluppo di nuovi farmaci. “Siamo a tanto così” spiega Alessandro Curioni nel corso di una videochiamata con Wired posizionando pollice e indice a pochi millimetri di distanza tra di loro. E visto che IBM ha segnato in rosso il 2029 come data in cui il computer quantistico raggiungerà la maturità, c’è da credergli.
