Nel 2019, Google ha dichiarato con grande orgoglio di aver realizzato ciò che gli accademici nel campo dell’informatica quantistica desideravano da anni: la prova che il metodo oscuro può superare quelli convenzionali. Tuttavia, i ricercatori che sostengono di aver superato Google utilizzando un supercomputer convenzionale stanno contestando questa dimostrazione di “supremazia quantistica”.
La ricerca dura e innovativa che ha portato all’annuncio della supremazia quantistica nel corso del 2019 è ancora enormemente significativa e nessuno sta suggerendo che Google abbia ingannato o travisato i suoi sforzi per raggiungere questo obiettivo. Se si deve credere a quest’ultimo rapporto, l’informatica classica e quella quantistica sono ancora testa a testa.
Lo scopo di rivendicare la supremazia quantistica è dimostrare la fattibilità del metodo identificando un lavoro molto di nicchia e insolito che può essere gestito meglio anche del più potente supercomputer. Per il semplice motivo che apre la strada all’informatica quantistica per svolgere diversi lavori. Forse un giorno tutti i lavori saranno più veloci in ambito quantistico, ma nel 2019, per le esigenze di Google, solo uno lo era, e hanno dimostrato il perché e il come in modo molto dettagliato.
Ora, un gruppo dell’Accademia cinese delle scienze guidato da Pan Zhang ha pubblicato un documento che delinea un metodo innovativo per simulare un computer quantistico (in particolare, alcuni modelli di rumore che invia) che sembra richiedere una frazione minima del tempo previsto per l’informatica convenzionale per farlo nel 2019.
Poiché non sono uno specialista di calcolo quantistico né un professore di fisica statistica, tutto ciò che posso fare è fornire una panoramica di alto livello del metodo di Zhang et al. I 53 qubit di Sycamore sono stati modellati come una griglia di nodi in una rete di tensori 3D e la rete è stata espansa 20 volte per replicare i 20 cicli che le porte di Sycamore hanno attraversato durante la simulazione. Inoltre, è stato utilizzato un cluster di 512 GPU per calcolare le connessioni matematiche tra questi tensori (ciascuno contenente la propria collezione di vettori collegati).
Nel documento originale, Google stimava che il più potente supercomputer esistente all’epoca (Summit dell’Oak Ridge National Laboratory) avrebbe richiesto circa 10.000 anni per completare una simile simulazione. Questa stima si riferiva a 54 qubit che facevano 25 cicli; 53 qubit che ne facevano 20 sono molto meno complessi e richiederebbero comunque alcuni anni.
Non c’è motivo di sospettare un errore o un falso, ma questi risultati non sono ancora stati esaminati a fondo e duplicati da persone esperte del settore. Poiché i computer quantistici sono così difficili da progettare e costruire, mentre i computer convenzionali e il loro software vengono continuamente aggiornati, Google ha riconosciuto che il testimone potrebbe dover essere passato avanti e indietro un po’ di volte prima che il dominio sia stabilito in modo sicuro. (Molti nella comunità quantistica hanno dapprima sospettato delle loro affermazioni, e alcuni sono addirittura in competizione diretta con loro).
Google non è stata con le mani in mano, quindi ci si aspetta che risponda con le sue affermazioni. Ma il fatto che sia competitiva è un’ottima notizia per il settore; si tratta di un’area promettente dell’informatica e gli sforzi di aziende come Google e di individui come Zhang continuano a spingere il campo in avanti.