Computer quantistici: cosa sono; pro e contro attuali; dove testarli (pillole informatiche)

Cosa sono i computer quantistici?

Cari amici di R.I., in molti approfondimenti tecnologici ed informatici viene citato il quantum computing ovvero le attività che orbitano attorno al computer quantistico. Esso utilizza le proprietà quantistiche della materia per eseguire operazioni di calcolo. A differenza dei computer tradizionali, che si basano su bit binari che possono essere solo 0 o 1, i computer quantistici utilizzano qubit (o “quantum bits“) che possono essere 0, 1 o una sovrapposizione di entrambi contemporaneamente (un sistema trinario).

Pro e contro attuali

Questa caratteristica sovracitata permette ai computer quantistici di eseguire alcune operazioni molto più velocemente rispetto ai computer tradizionali, soprattutto per problemi che richiedono di analizzare grandi quantità di dati o eseguire calcoli molto complessi.

Tuttavia, i computer quantistici sono ancora in fase di sviluppo e sono molto costosi da produrre e mantenere. Inoltre, l’utilizzo dei qubit è molto delicato e richiede ambienti estremamente controllati per evitare errori di calcolo. Ciò significa che l’uso dei computer quantistici è limitato a poche applicazioni specializzate e non sono ancora pronti per sostituire completamente i computer tradizionali.

Ma nel dettaglio? Per cosa si utilizzano oggi?

Attualmente, i computer quantistici sono ancora in fase di sviluppo e ci sono ancora molte sfide da affrontare per poterli utilizzare a pieno regime. Tuttavia, ci sono già alcune applicazioni specializzate in cui i computer quantistici possono offrire vantaggi significativi rispetto ai computer tradizionali. Ecco alcuni esempi:

  • Ottimizzazione: I computer quantistici possono essere utilizzati per risolvere problemi di ottimizzazione, come la pianificazione delle rotte per una flotta di veicoli o la riduzione dei costi nella catena di approvvigionamento. Questi problemi possono essere molto complessi da risolvere con i computer tradizionali, ma i computer quantistici possono eseguire tali operazioni in modo molto più efficiente.
  • Simulazioni quantistiche: I computer quantistici possono essere utilizzati per eseguire simulazioni di sistemi quantistici, come le proprietà di una molecola o di un materiale. Queste simulazioni richiedono una grande quantità di calcoli e possono richiedere molto tempo sui computer tradizionali, ma i computer quantistici possono eseguire tali calcoli molto più velocemente.
  • Crittografia: I computer quantistici possono essere utilizzati per eseguire calcoli crittografici, come la fattorizzazione di numeri molto grandi, utilizzati in algoritmi crittografici a chiave pubblica come RSA. Tuttavia, questo utilizzo dei computer quantistici potrebbe anche rappresentare una minaccia per la sicurezza crittografica dei sistemi tradizionali, poiché potrebbe rendere vulnerabili tali sistemi.
  • Machine learning: I computer quantistici possono essere utilizzati per accelerare alcuni algoritmi di machine learning, come la classificazione di grandi quantità di dati o l’analisi di immagini. In particolare, i computer quantistici possono essere utilizzati per eseguire la trasformata di Fourier in modo molto più efficiente rispetto ai computer tradizionali, che può essere utile in molte applicazioni di machine learning.
  • Ricerca di nuovi farmaci: I computer quantistici possono essere utilizzati per simulare la struttura molecolare e le interazioni chimiche di composti chimici, che può essere utile nella ricerca di nuovi farmaci o di nuovi materiali. Tuttavia, questa applicazione richiede ancora molte ricerche e sviluppi tecnologici per essere utilizzata efficacemente.

Dove posso testarli?

Al momento, l’accesso ai computer quantistici è limitato e generalmente riservato alle organizzazioni di ricerca, alle università e alle aziende che collaborano con i produttori di computer quantistici. Tuttavia, esistono alcuni servizi cloud che consentono di utilizzare i computer quantistici via web. Ecco alcuni esempi di siti dove è possibile utilizzare computer quantistici:


IBM Quantum Experience: è un servizio cloud gratuito offerto da IBM che consente di utilizzare i suoi computer quantistici, come il sistema IBM Q, attraverso un’interfaccia web. Il servizio include anche una serie di tutorial e di esempi per aiutare gli utenti a comprendere i concetti fondamentali della computazione quantistica.


Rigetti Forest: è un’altra piattaforma cloud che consente di utilizzare i computer quantistici di Rigetti Computing, una società che produce computer quantistici basati su processori di qubit di tipo superconduttore. Il servizio include anche una libreria di strumenti di sviluppo per la programmazione dei computer quantistici.


Amazon Braket: è un servizio cloud di Amazon Web Services che consente di accedere a diverse tecnologie di computazione quantistica, tra cui i computer quantistici a ion trap di Rigetti Computing, i computer quantistici di D-Wave Systems basati sulla tecnologia dell’ottimizzazione quantistica, e i computer quantistici di IonQ basati sulla tecnologia di qubit a ioni di trappola.


Microsoft Quantum Development Kit: è una suite di strumenti di sviluppo gratuita offerta da Microsoft per la programmazione dei computer quantistici. La suite include un simulatore di computer quantistici che consente agli utenti di eseguire le proprie applicazioni quantistiche sul proprio computer, senza la necessità di accedere a un computer quantistico reale.


Sicuramente questo elenco è destinato ad aumentare 😉

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