Google e NASA insieme per il quantum computing

Google e NASA, in partnership con un consorzio di università, ha annunciato l’apertura del Quantum Artificial Intelligence Lab, situato presso l’Ames Research Center dell’agenzia spaziale statunitense. Il laboratorio verrà messo a disposizione dei ricercatori, delle industrie e del governo per lo sviluppo di tecnologie nel settore dell’intelligenza artificiale. Per raggiungere l’obiettivo prefissato verrà utilizzato un super computer quantistico, il D-Wave Two, prodotto dalla D-Wave Systems.

Il calcolo quantistico (quantum computing) può risolvere diversi problemi, impossibili da affrontare con i computer tradizionali, tra cui le previsioni del tempo, la ricerca della cura per una malattia o lo sviluppo di modelli matematici per il cosiddetto machine learning (apprendimento della macchina). Google ha investito molte risorse in questo settore con lo scopo di migliorare le sue tecnologie di web search e di riconoscimento vocale. La NASA invece applicherà i risultati delle ricerche alla simulazione dell’atmosfera dei pianeti, delle collisioni tra galassie e all’analisi dell’enorme quantità di dati ricavati da una missione spaziale.

I computer quantistici sfruttano le proprietà quantistiche degli atomi per rappresentare strutture di dati. Mentre un computer classico memorizza le informazioni in forma di bit 0 e 1, un computer quantistico usa i quantum bit per eseguire le operazioni. Un singolo qubit può rappresentare uno 0, un 1 e qualsiasi sovrapposizione quantistica di questi due stati. In generale, un computer quantistico con n qubit può assumere una qualsiasi sovrapposizione di 2^n stati differenti simultaneamente (un computer classico invece può essere solo in uno di questi 2^n stati in un determinato tempo).

Questa straordinaria caratteristica rende i computer quantistici molto più veloci nell’esecuzione dei calcoli, in quanto possono elaborare ogni possibile combinazione in una sola volta. Per fare un esempio, un computer quantistico con 300 qubit può eseguire in un istante più calcoli del numero di atomi presenti nell’universo. Il D-Wave Two è una macchina da 512 qubit, in grado di risolvere problemi complessi ad una velocità 3.600 volte maggiore rispetto ai computer tradizionali.

Il machine learning è una branca dell’intelligenza artificiale dedicata allo sviluppo di computer che possono migliorare con l’esperienza (per intenderci, una sorta di Skynet). Google ha già sviluppato algoritmi machine learning quantistici per riconoscere rapidamente i dati utili alla riduzione dei consumi sui dispositivi mobile e classificare le informazioni errate da “dati di addestramento fortemente inquinati”.