I computer quantistici sono considerati dal settore IT come il passo successivo nell'evoluzione delle tecnologie di elaborazione delle informazioni digitali. Il futuro di questa tecnologia promette uno strumento in grado di superare qualsiasi sistema informatico moderno oggi, consentendogli di elaborare molto più velocemente e allo stesso tempo molte più informazioni di qualsiasi altro, anche il più potente supercomputer.
Tuttavia, al momento, la maggior parte della comunità scientifica coinvolta in tali sviluppi è concentrata sul risultato finale che un sistema quantistico può fornirci. Comprendiamo che i computer quantistici saranno molto efficienti nell'elaborazione delle informazioni, ma con quale tipo di dati sarà efficace questo sistema? E, cosa interessante, tale incertezza solleva alcune domande interessanti sul potenziale stesso di uno strumento del genere.
Il mese scorso, le menti più brillanti nel campo dello sviluppo e della ricerca della tecnologia quantistica si sono riunite alla prossima conferenza internazionale sulle tecnologie quantistiche, tenutasi a Mosca. Il futurismo è anche riuscito a visitare la mostra e parlare con alcuni scienziati di come il loro lavoro ci avvicini ai computer quantistici reali e dell'impatto che tali sviluppi avranno sulla società.
Uno dei punti di discussione più interessanti è stato sollevato da Alexander Lvovskiy, capo del gruppo di ricerca sull'ottica quantistica presso il Russian Quantum Center e professore di fisica all'Università di Calgary (Canada). Secondo la fonte, in una conversazione durante la cena, Lvovsky ha affermato che i computer quantistici sono più uno strumento di distruzione che di creazione.
Allora cosa c'è di sbagliato nei computer quantistici che uno scienziato molto importante fa tali affermazioni? In generale, tutto si riduce a una singola cosa, che, tra l'altro, è uno dei potenziali vantaggi che la tecnologia quantistica può fornirci: una rivoluzione nella crittografia moderna.
Con un grande potere viene una grande responsabilità
Oggi, qualsiasi informazione sensibile inviata su Internet viene crittografata per proteggere le parti private coinvolte nel trasferimento. Tuttavia, in un mondo in cui esistono gli hacker, anche la crittografia più complessa prima o poi si indebolisce e abbiamo già assistito a tali esempi più di una volta. Secondo Lvovsky, il processo di questo hacking grazie al quantum computing diventerà solo ancora più semplificato e diventerà molto più veloce.
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Lo scienziato osserva che nessun metodo di crittografia esistente oggi può resistere alla potenza di calcolo di un computer quantistico. Le cartelle cliniche, le informazioni finanziarie, ogni segreto dello stato e delle organizzazioni militari giacciono letteralmente su un piatto d'argento davanti a chiunque. In altre parole, la tecnologia ha il potenziale per rappresentare una minaccia per il mondo intero. E ciò che è interessante, altri esperti concordano con l'opinione di Lvovsky.
“In una certa misura, ha ragione. Se provi a scambiare i "computer quantistici" di oggi per computer reali, non otterrai davvero molto. Tuttavia, questo potrebbe cambiare molto presto”, ha commentato Venjamin Rosenfeld, professore di fisica all'Università di Monaco, in un'intervista a Futurismo.
Per capirlo finalmente, va sottolineato che finora sono stati creati solo due algoritmi quantistici. Uno consente a un computer quantistico di cercare in un database, l'altro consente l'algoritmo di Shor, scompone i numeri in fattori primi e può essere utilizzato da un computer quantistico per violare la crittografia.
È interessante notare che durante la conferenza, il co-fondatore del Russian Quantum Center Mikhail Lukin, capo del gruppo di ricerca presso il Laboratory of Quantum Optics dell'Università di Harvard, ha annunciato di aver creato e testato con successo un computer quantistico a 51 qubit e lo avrebbe utilizzato per eseguire l'algoritmo di Shor in futuro.
Vladimir Shalaev, membro del comitato consultivo internazionale del Russian Quantum Center e professore di ingegneria elettrica e informatica alla Purdue University, adotta un approccio più sottile a questo problema, affermando che l'informatica quantistica non è uno strumento per la distruzione o la creazione. È tutto insieme.
“Non sarei d'accordo con lui. Penso che direi che qualsiasi nuovo progresso scientifico o tecnologico può portare a conseguenze sia positive che negative.
Shalaev ha citato la tecnologia laser come esempio.
“I laser hanno cambiato le nostre vite. I metodi della nostra comunicazione sono penetrati nella medicina e sono usati nell'ingegneria meccanica. Ma sono anche usati per guidare missili per distruggere edifici, attrezzature e persone. Ma mi sembra che questa sia la vita. Niente nasce esclusivamente con buone intenzioni, c'è sempre qualcosa di brutto in agguato da qualche parte. Non credo che le tecnologie quantistiche siano tecnologie distruttive. Possono anche essere costruttivi.
C'è del vero nelle parole di Shalaev. Le stesse tecnologie nucleari furono originariamente sviluppate come distruttive. Ma dopo la guerra, le persone padroneggiarono l'atomo pacifico e iniziarono a usarlo in molte aree, tra cui energia, medicina, agricoltura e molte altre. I computer quantistici, ovviamente, è improbabile che abbiano effetti fisicamente distruttivi, come la stessa bomba nucleare, ma il loro potenziale di crittografia è un equivalente digitale diretto, che ci costringe ad affrontare questo problema anche in una fase iniziale così ovvia.
Cosa ne verrà di buono?
Se i computer quantistici hanno un potenziale così pericoloso, perché tutti li inseguono? Come sottolinea Lukin, il potenziale della tecnologia quantistica va ben oltre la violazione della crittografia. Le opportunità possono essere davvero impressionanti e sorprendenti.
Ad esempio, secondo Lukin, esiste un enorme potenziale nello sviluppo delle tecnologie dei sensori quantistici.
“Avremo l'opportunità di trasformare il campo della diagnostica medica, dove alcune attività che richiedono l'uso di enormi laboratori verranno eseguite utilizzando dispositivi delle dimensioni di un iPhone. Immagina solo quali vantaggi questo porterà alle parti in via di sviluppo del mondo, come l'Africa. Ciò aumenterà significativamente l'efficienza, la velocità e, allo stesso tempo, la facilità di diagnosi e selezione dei metodi di trattamento necessari. Sono sicuro che l'impatto di questa tecnologia sulla società sarà enorme , ha spiegato Lukin.
Inoltre, la potenza di calcolo dei computer quantistici potrebbe consentire ai ricercatori di intelligenza artificiale (AI) di compiere nuovi passi in avanti. È del tutto possibile che ciò consentirà lo sviluppo di quest'area in modo che l'IA diventi parte della risposta ai problemi descritti da Lvovsky.
Lukin è d'accordo:
"Sono convinto che quando i computer quantistici cominceranno a violare la crittografia, saremo in grado di creare nuovi metodi di crittografia classica, nuovi schemi derivati dal calcolo quantistico, basati sulla crittografia quantistica".
Come per i laser e le armi nucleari, gli scienziati coinvolti nella creazione di computer quantistici non possono prevedere il futuro completo di questa tecnologia. Sono molte le aree in cui questa tecnologia potrebbe trovare la sua applicazione.
Nikolay Khizhnyak
