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Nel 1947, il primo transistor, il blocco di base per un computer digitale, fu realizzato utilizzando un materiale semiconduttore ritenuto ideale per il compito: il germanio. L'idea di usare il silicio non è emersa fino a metà del decennio successivo, e non è stato fino al 1960 che è stato aggiunto un sottile strato di silicio ossidato, trovato nei transistor più utilizzati di oggi.
Quantum Computing, la grande speranza di risolvere i problemi fuori dalla portata dei computer di oggi, sta ancora lottando per raggiungere il suo momento di silicio. Alcune delle più grandi aziende tecnologiche hanno iniziato ad accelerare i loro tentativi di costruire una macchina di lavoro, convinti che il campo abbia finalmente superato la soglia tra interessante esperimento scientifico e sfida ingegneristica pratica.
Tuttavia, non vi è consenso sul modo migliore per rendere gli elementi più elementari dei computer quantistici, noti come qubit – o addirittura, se le macchine future si basino su una serie di diverse tecnologie piuttosto che su solo uno, con diversi tipi di macchina adatti a diversi problemi di elaborazione.
Questa mancanza di accordo su qualcosa di così semplice è un promemoria che fa riflettere su quanto il calcolo quantistico deve ancora andare per dimostrarsi. Suggerisce inoltre che la gara prendendo forma tra alcune delle più grandi aziende tecnologiche probabilmente producerà vincitori e perdenti, poiché alcuni qubit non riescono a fare la padella.
Questa settimana è stato il turno di Amazon, un nuovo arrivato relativo al regno dell'hardware quantistico, da aggiungere alla serie di tecnologie multiplicanti. La sua voce, noto come Cat Qubitsprende il nome dal gatto di Schrödinger, uno degli esperimenti di pensiero più fraintesi nella scienza (il fisico austriaco ha usato il suo paradosso felino per sottolineare che non era insensato pensare che un gatto bloccato dalla vista in una scatola potesse essere sia vivo che morto allo stesso tempo, contrariamente a quanto molti credano).
Cat Qubits traccia le loro origini alla ricerca alla Yale University un decennio fa e sono stati pionieri per la prima volta dalla start-up francese Alice & Bob, la cui raccolta fondi da 100 milioni di euro il mese scorso è un segno di crescente fiducia che la tecnologia è pronta a andare oltre il laboratorio. I componenti sono progettati in modo da sopprimere uno dei tipi comuni di errore che colpiscono tutti i qubit, rendendoli meno inclini al “rumore” che si accumula all'interno delle macchine man mano che i sistemi guadagnano in scala.
Tutti i computer quantistici funzionano codificando informazioni su più qubit per compensare l'instabilità di ogni singolo componente. Più sono soggetti a errori sono i qubit, minore è il numero necessario. Il primo chip quantico rudimentale di Amazon, realizzato con nove qubit, raggiunge le prestazioni di altri tipi di chip quantistico usando 50-100, secondo Oskar Painter, il capo dell'hardware quantistico dell'azienda.
I progressi dell'azienda, contrassegnati da un documento in Naturasegue l'affermazione di Microsoft secondo cui ha finalmente qualcosa da mostrare dalla sua ricerca di 20 anni di un tipo ancora più radicale di qubit, basato sullo sfruttamento di un nuovo stato della materia.
I prototipo di due aziende – Microsoft's Majaran 1 e Amazon's Ocelot – sono ancora indietro di anni dietro i leader del campo, come Google's Willow e IBM's Heron. Questi e altri si basano su diversi tipi di qubit con un track record più lungo. Anche se Microsoft e Amazon hanno ragione nel affermare di avere componenti superiori, hanno ancora molta strada da fare per dimostrare che possono essere usati per costruire macchine pratiche che saltano la competizione.
Ci sono evidenti parallelismi con l'attuale razza tra le più grandi aziende tecnologiche per sviluppare i propri chip AI. Painter afferma che l'obiettivo di Amazon in Quantum è lo stesso dell'IA: mentre il suo braccio cloud, AWS, prevede di offrire ai clienti ogni tipo di chip sul mercato, il suo chip interno fungerà da ancoraggio. Ciò rende gli sforzi di chip, sia in AI che in quantum, di importanza strategica per le più grandi aziende tecnologiche.
In Quantum, molto dipenderà dal fatto che la gara risulti essere uno sprint o una maratona. I recenti progressi, come i progressi nella correzione dell'errore riportati lo scorso anno, hanno portato stime ottimistiche di un computer quantico pratico entro la fine del decennio. Eppure Jensen Huang, CEO di Nvidia, ha scosso il mondo quantico all'inizio di quest'anno con la sua stima di 15-30 anni, mentre il pittore di Amazon prevede che le macchine da lavoro sono ancora a 10-20 anni.
Se le stime caute sono corrette, è discutibile quanti degli sforzi di ricerca quantistica di oggi sopravviveranno. Anche per le start-up meglio finanziate, l'attesa di un decennio sarebbe punita. E man mano che le diverse architetture quantistiche vengono ridimensionate, sembra probabile un po 'di consolidamento attorno a meno tecnologie di base.