Google ha appena compiuto un passo che potrebbe cambiare radicalmente il mondo del calcolo: il chip Willow da 105 qubit ha eseguito un algoritmo verificabile 13.000 volte più veloce rispetto al supercomputer più potente al mondo. Pubblicato su Nature, il risultato è stato definito dai ricercatori della divisione Quantum AI come il primo “vantaggio quantistico verificabile” della storia, un traguardo che va ben oltre la supremazia quantistica annunciata nel 2019 con il chip Sycamore. All’epoca, i calcoli erano esercizi teorici, utili solo a dimostrare che la tecnologia funzionava; oggi, invece, i dati prodotti da Willow sono reali, riproducibili e verificabili, aprendo la strada a applicazioni pratiche in chimica, biologia e scienza dei materiali.
Computazione quantistica reale: Willow riduce l’errore sotto lo 0,1%
Il merito di questo salto incredibile è del nuovo algoritmo chiamato Quantum Echoes, pensato per testare l’affidabilità dei calcoli quantistici, da sempre il tallone d’Achille dei computer quantistici. Fino a poco tempo fa dimostrare che i risultati fossero corretti era quasi impossibile. Quantum Echoes lavora in maniera affascinante: il sistema esegue operazioni quantistiche, simula per esempio il comportamento di una molecola, poi “disturba” leggermente uno dei qubit e ripete le stesse operazioni in senso inverso. Confrontando i risultati, i ricercatori possono osservare quanto un piccolo cambiamento influenzi l’intero sistema, un po’ come l’effetto farfalla. Thomas O’Brien, del team di Google, spiega che questo metodo “consente di osservare con estrema precisione l’evoluzione di sistemi molecolari, impossibile da riprodurre con i calcolatori classici”.
Willow ha eseguito l’algoritmo su 65 dei suoi 105 qubit, mantenendo un margine d’errore inferiore allo 0,1%, un risultato sorprendente se si considera quanto fosse instabile la tecnologia solo pochi anni fa. Michel Devoret, premio Nobel e oggi capo scienziato per l’hardware quantistico di Google, sottolinea che il segreto sta nella stabilità dei qubit e nel bassissimo tasso di errore, fattori che rendono possibile una precisione simile. O’Brien sintetizza: “Nel 2019 solo lo 0,1% dei dati era corretto; oggi solo lo 0,1% può essere sbagliato”.
Le implicazioni di Quantum Echoes sono enormi: il metodo, noto anche come out-of-time-order correlator, potrebbe rivoluzionare tecniche come la risonanza magnetica nucleare (NMR), fondamentale in chimica e biologia per analizzare strutture molecolari. Nei test iniziali con 15 qubit, l’algoritmo ha già prodotto modelli molecolari accurati, aprendo la strada a nuovi farmaci, catalizzatori e batterie. Hartmut Neven, fondatore di Google Quantum AI, guarda avanti con ottimismo: “Entro cinque anni potremmo vedere le prime applicazioni concrete rese possibili solo dai computer quantistici”. In altre parole, Willow non è solo un chip: è un piccolo grande passo verso un futuro in cui la computazione quantistica entra davvero nella vita reale.