Videoconferenza della Semina con Ernesto Hofmann
"ENIGMATICO COMPUTER QUANTISTICO"
PARTECIPATE CLICCANDO SUL LINK: https://us02web.zoom.us/j/7945306932?pwd=RTd4U3lvUGlmS0kzOUZja2xaSkNMdz09
Un tradizionale computer svolge le sue attività manipolando lunghe stringhe di bit che possono essere impostate a 0 o a 1.
La potenza del calcolo quantistico deriva invece dalla capacità di memorizzare uno stato complesso in un singolo bit, il quale ultimo può assumere contemporaneamente più valori.
Questo è, tuttavia, anche ciò che rende i sistemi quantistici difficili da costruire, verificare e progettare.
Gli stati quantistici sono molto fragili, e quindi la fabbricazione dei dispositivi quantistici deve essere assai precisa e, al tempo stesso, i bit devono spesso essere gestiti a temperature estremamente basse.
Per comprendere come sia nata l'attrazione verso questo nuovo tipo di computer, ricordiamo che la capacità di calcolo di un computer nasce dalla sinergia tra due entità: un algoritmo opportunamente progettato e un dispositivo fisico sul quale eseguire l'algoritmo stesso.
Spesso un sofisticato algoritmo è più efficace di un hardware più potente.
Nel caso dei computer quantistici la forte attrazione verso questi ultimi è nata negli anni Novanta quando, ben prima che un hardware quantistico fosse disponibile, vennero ideati un paio di algoritmi quantistici di estrema efficacia.
Nel 1994 Peter Shor dimostrò che un ipotetico computer quantistico avrebbe potuto essere in grado di calcolare rapidamente numeri enormi. L'algoritmo di Shor rappresenta le possibili fattorizzazioni di un numero come onde quantistiche che possono scorrere simultaneamente attraverso i qubit del computer, grazie agli stati bidirezionali dei qubit.
Le onde interferiscono in modo che le fattorizzazioni sbagliate si annullino a vicenda ed emerga quella esatta. Innumerevoli potrebbero essere le applicazioni in grado di trarne vantaggio.
Un altro algoritmo, progettato da Lov Grover nel 1996, avrebbe, per così dire, permesso di cercare un ago in un pagliaio.
Facciamo un esempio. Ci sono dieci libri che contengono circa 1 milione di parole. Vorremmo sapere se la parola "effemeridi" compare in uno dei dieci libri, e conoscerne la o le posizioni. L'algoritmo quantistico di Grover risolve il problema molto più velocemente di una ricerca tradizionale.
Ma occorreva un computer fisico sul quale eseguire tali algoritmi. Ora, a seguito di grandi progressi tecnologici, sembra che tale computer sia realizzabile.
In questo incontro vedremo come.
Ernesto Hofmann. Laureato in fisica presso l'Università di Roma, Dal 1968 al 2003 ha lavorato per IBM.
Dal 1981 ha lavorato per tre anni presso lo stabilimento francese di Montpellier dove l'IBM costruiva i suoi computer più grandi. Nel 1986, è stato trasferito presso lo stabilimento di Corbeil-Essonnes (Parigi) dove venivano realizzati i chip di logica.
È ritornato ciclicamente negli stabilimenti USA di Poughkeepsie e di East Fishkill, quasi sempre come responsabile per l'Italia di successivi annunci dei sistemi /370 e /390.
Nel corso degli anni 1996-1998 ha dato consulenza soprattutto nell'area della Grecia, Turchia, Israele, Paesi del Golfo (Abu Dhabi, Qatar, Oman, Dubai), Egitto, Pakistan, Arabia Saudita e Sudafrica.
Dal 2001 al 2003 ha collaborato con l'Università L. Bocconi nell'ambito di un progetto comune Bocconi-IBM. Dal 2004 è stato docente a contratto per due anni presso l'Università Cattolica del Sacro Cuore di Milano.