Intel entra nella corsa dei cavalli del calcolo quantistico con 12

May 28, 2023

Ma prima che la fisica quantistica rivoluzioni l’informatica, Intel e i suoi rivali dovranno imparare come realizzare macchine molto più potenti.

Il chip del computer quantistico Intel Tunnel Falls ospita 12 qubit, un numero relativamente piccolo di elementi di elaborazione del computer quantistico, ma è un passo verso processori su scala molto più ampia.

Intel ha costruito un processore quantistico chiamato Tunnel Falls che offrirà ai laboratori di ricerca nella speranza di rendere pratica la rivoluzionaria tecnologia informatica.

Il processore Tunnel Falls, annunciato giovedì, ospita 12 elementi fondamentali per l'elaborazione dei dati chiamati qubit. Si tratta di un passo importante nel tentativo del produttore di chip di sviluppare hardware per il calcolo quantistico che spera alla fine supererà i rivali.

Intel, a differenza della maggior parte dei suoi rivali, produce i suoi qubit da singoli elettroni alloggiati in chip di computer che sono cugini di quelli che alimentano milioni di PC. L'azienda è in ritardo. Rivali come IBM, Google, Quantinuum e IonQ offrono computer quantistici da anni, ma Intel ritiene che legare le proprie fortune alla tecnologia dei chip convenzionali alla fine consentirà progressi più rapidi.

"Per me è naturale utilizzare gli strumenti già sviluppati piuttosto che doverne sviluppare di nuovi", ha affermato Jim Clarke, direttore dell'hardware di calcolo quantistico presso Intel Labs. Intel produce i propri chip di calcolo quantistico nel suo stabilimento D1 in Oregon.

Non comprerai il tuo computer quantistico, ma potrebbero influenzare la tua vita in modo molto diretto. Tra coloro che investono nella tecnologia ci sono società di servizi finanziari che cercano investimenti più redditizi, ricercatori di scienze dei materiali che sperano in batterie migliori, aziende farmaceutiche che cercano di progettare farmaci migliori e governi che cercano di decifrare le comunicazioni crittografate degli avversari.

Queste sfide sono fuori dalla portata dei computer convenzionali, ma l’informatica quantistica ha il potenziale per affrontarle sfruttando la strana fisica dell’ultrapiccolo. I computer quantistici di oggi non sono generalmente pratici e la piena promessa della tecnologia rimane ancora lontana anni, ma fisici e ingegneri hanno compiuto progressi costanti anno dopo anno.

Intel, esperta nella produzione su larga scala, spera di contribuire ad accelerare le cose costruendo molti chip quantistici, che chiama unità di elaborazione quantistica o QPU. L’Università del Maryland, uno dei centri che beneficiano di un programma del governo statunitense per accelerare il progresso dell’informatica quantistica, utilizzerà macchine Intel.

Una caratteristica notevole dell’informatica quantistica è l’enorme varietà di approcci. Intel utilizza gli elettroni, memorizzando dati con una proprietà quantomeccanica chiamata spin, analoga alle due direzioni in cui una trottola può girare. IBM e Google utilizzano piccoli circuiti elettrici di materiali superconduttori. IonQ e Quantinuum manipolano gli atomi carichi immagazzinati in una trappola. Altri approcci coinvolgono atomi neutri e persino la più fugace delle particelle, il fotone.

Su scala sufficientemente piccola, la meccanica quantistica domina la fisica e qualsiasi cosa può diventare un qubit, ha detto in una precedente intervista Seth Lloyd, pioniere dell'informatica quantistica e ricercatore del MIT. "La questione è se riesci a manipolarli nel modo giusto per convincerli a fare calcoli."

In altre parole, l’informatica quantistica non è una corsa di cavalli come nel tradizionale mercato dei chip per computer. È più come un cavallo confrontato con un falco, una motocicletta e un velocista olimpico.

Intel apprezza il suo approccio. Tunnel Falls è in produzione oggi, ma la società molto presto "registrerà" il suo successore, il che significa che il progetto è finito e avrà iniziato a progettare il modello dopo, ha detto Clarke. Dodici qubit sono una piccola frazione di ciò che è necessario per realizzare computer quantistici utili, ma Intel ha iniziato con un approccio semplice progettato per un rapido miglioramento e un progresso sostenuto negli anni necessari per realizzare computer quantistici seri.

Il chip di test del computer quantistico Intel Tunnel Falls appollaiato sulla punta di un dito

"Il prossimo grande traguardo sarà quando avremo qualche migliaio di qubit", una quantità che consentirà agli ingegneri informatici quantistici di correggere i frequenti errori che affliggono le operazioni dei qubit, ha affermato Clarke. "Probabilmente mancano tre, quattro, forse cinque anni", ha detto Clarke. "E probabilmente è solo all'inizio degli anni '30 o alla metà degli anni '30 prima che avremo un milione di cubiti che cambieranno il mondo."