I computer quantistici hanno il potenziale per fare cose che nemmeno il supercomputer più potente può fare, ma la strada per arrivarci è tutt’altro che facile. Tuttavia, le prime applicazioni del calcolo quantistico sono in fase di studio e la prima applicazione pratica potrebbe essere stata appena realizzata. I ricercatori hanno recentemente generato numeri casuali in un modo che non potrebbe essere ottenuto con i computer classici. Questo è il protocollo di casualità certificata, ideato da Scott Aaronson e Shih-Han Hung. L’approccio è simile agli esperimenti di “supremazia quantistica” – una serie di calcoli che un processore quantistico può fare più velocemente di un supercomputer tradizionale. Il protocollo di casualità può invece essere utilizzato in applicazioni dove i numeri generati casualmente sono importanti, come la crittografia e la privacy. “Quando ho proposto per la prima volta il mio protocollo di casualità certificata nel 2018, non avevo idea di quanto avrei dovuto aspettare per vederne una dimostrazione sperimentale,” ha detto Aaronson in una dichiarazione. “Costruire sul protocollo originale e realizzarlo è un primo passo verso l’uso dei computer quantistici per generare bit casuali certificati per applicazioni crittografiche reali.” I computer classici non possono generare numeri veramente casuali. Ci sono alcune soluzioni davvero stravaganti per affrontare questa limitazione, come criptare i dati usando lampade di lava (non stiamo scherzando). Tuttavia, con un computer classico, è possibile per qualcuno decifrare la programmazione e quindi la crittografia (o qualunque altro uso ne venga fatto). Con un computer quantistico, tuttavia, è impossibile per un tale avversario manipolare il computer e avere l’output ancora certificato come casuale. Il protocollo di casualità certificata consiste in due fasi. Il team fornisce sfide al computer quantistico, che possono essere risolte solo scegliendo una delle molte soluzioni a caso. Poi, la casualità viene certificata utilizzando diversi supercomputer, alcuni dei quali sono i più avanzati al mondo. Il team ha utilizzato il computer quantistico a ioni intrappolati Quantinuum System Model H2 a 56 qubit, accedendovi da remoto e ottenendo numeri veramente casuali. “Oggi celebriamo una pietra miliare fondamentale che porta il calcolo quantistico saldamente nel regno delle applicazioni pratiche e reali,” ha detto Dr Rajeeb Hazra, Presidente e CEO di Quantinuum. “La nostra applicazione della casualità quantistica certificata non solo dimostra le prestazioni ineguagliabili della nostra tecnologia a ioni intrappolati, ma stabilisce un nuovo standard per fornire una sicurezza quantistica robusta e consentire simulazioni avanzate in settori come la finanza, la produzione e oltre.” Recentemente, i ricercatori hanno utilizzato l’architettura dei computer quantistici per fare alcune modellazioni di uno dei possibili finali dell’universo. I computer quantistici pienamente operativi sono ancora lontani, ma i primi passi di successo verso questo nuovo modo di calcolare le cose stanno avvenendo ora. Lo studio è pubblicato sulla rivista Nature.
Pietra miliare della casualità certificata potrebbe essere la prima applicazione pratica dei computer quantistici
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