Il nuovo Quantum AI Campus di Google
Perché Google sta lavorando con intensità alla creazione di un computer quantistico enormemente potente? Sul palco del Google I/O è stata presentata una nuova struttura in California che nei prossimo 10 anni vedrà evolversi la tecnologia del futuro.
Entro un decennio, Google punta a costruire un computer quantistico affidabile. Ciò accelererà le soluzioni per alcuni dei problemi più urgenti che attanagliano il mondo, come l'energia sostenibile e la riduzione delle emissioni per sfamare la popolazione mondiale in crescita, e sbloccherà nuove scoperte scientifiche, come l'intelligenza artificiale più utile.
Durante il Google I/O è stato presentato il nuovo Quantum AI Campus a Santa Barbara, in California. La struttura include il primo data center quantistico, i laboratori di ricerca sull'hardware quantistico e le aree in cui vengono costruiti i chip per i processori quantistici.
Google ha iniziato a utilizzare il machine learning 20 anni fa (per il controllo ortografico nella ricerca) e ha guidato la rivoluzione del deep learning 10 anni fa (promuovendo le reti neurali, l'approccio principale all'AI di oggi). Questi progressi nell'intelligenza artificiale e in altre tecnologie hanno consentito molte delle incredibili applicazioni che vediamo oggi. Guardando a 10 anni nel futuro, molte delle più grandi sfide globali, dal cambiamento climatico alla gestione di potenziali altre pandemie, richiedono un nuovo tipo di elaborazione.
Per costruire batterie migliori (per alleggerire il carico sulla rete elettrica), o per creare fertilizzanti per nutrire il mondo senza creare il 2% delle emissioni globali di carbonio (come fa oggi la fissazione dell'azoto), o per creare farmaci più efficaci, dobbiamo capire e progettare meglio le molecole. Ciò significa simulare accuratamente la natura, ma non è possibile farlo con i computer classici. Quando si arriva a molecole anche di dimensioni modeste, si esauriscono rapidamente le risorse di calcolo. Servono principi di meccanica quantistica: i legami e le interazioni tra gli atomi si comportano in modo probabilistico, con dinamiche più ricche che esauriscono la semplice logica di calcolo classica.
È qui che entrano in gioco i computer quantistici. I computer quantistici usano bit quantistici, o "qubit", che possono essere gestite un'articolata sovrapposizione di stati, rispecchiando la complessità delle molecole nel mondo reale.
Con un computer quantistico affidabile, sarà possibile simulare il comportamento e l'interazione delle molecole, in modo da poter testare, inventare nuovi processi chimici e nuovi materiali prima di investire in costosi prototipi reali.
Per raggiungere questo obiettivo, Google sta seguendo una roadmap per costruire 1.000.000 di qubit fisici che funzionano insieme all'interno di un computer quantistico delle dimensioni di una stanza. Questo è un grande balzo in avanti rispetto ai sistemi di dimensioni modeste di oggi con meno di 100 qubit. Per arrivarci, sarà necessario costruire il primo "transistor quantistico" al mondo - due "qubit logici" che eseguono operazioni quantistiche insieme - e poi capire come affiancarne centinaia o migliaia per formare il computer quantistico. Ci vorranno anni.
Stiamo vivendo anni straordinari per quanto riguarda la tecnologia, ma sono certo ci sia ancora moltissimo da scoprire. E il prossimo decennio ci darà un'accelerazione che crescerà esponenzialmente. Inutile dire che il computer quantistico sarà uno dei protagonisti, ma tra questi forse il più "invisibile".
Per approfondire
Erik Lucero