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Il primo computer quantistico al mondo: qual è lo straordinario segreto di D-Wave One?
Nel campo dell'informatica quantistica, D-Wave Systems Inc. è senza dubbio un nome che attira l'attenzione. L'azienda è nota per la sua tecnologia di ricottura quantistica e afferma con orgoglio di essere la prima al mondo ad aver venduto un computer quantistico commerciale. La sua sede e gli uffici di Palo Alto, in California, e di Irvine, nella Columbia Britannica, in Canada, sembrano gettare le basi per l'enorme potenziale e le infinite possibilità dell'informatica quantistica. L'inizio di tutto questo è indissolubilmente legato a un gruppo di studiosi dell'Università della British Columbia.
Il nome D-Wave deriva dai suoi primi progetti di qubit, che utilizzavano materiali superconduttori D-Wave.
D-Wave è stata fondata nel 2004 da Haig Farris, Geordie Rose, Bob Wiens e Alexandre Zagoskin. La loro esperienza in ambito accademico ha contribuito allo sviluppo iniziale dell'azienda e ha consentito a D-Wave di instaurare solide partnership con numerosi istituti di ricerca. I primi clienti, tra cui la NASA, Google e il Los Alamos National Laboratory, dimostrano ampiamente l'influenza di D-Wave in questo campo emergente.
D-Wave One, lanciato da D-Wave nel 2011, è noto come "il primo computer quantistico disponibile in commercio al mondo". Il suo chip da 128 qubit si concentra sulla risoluzione di problemi di ottimizzazione tramite la tecnologia di ricottura quantistica. Il D-Wave Two lanciato nel 2013 è stato ulteriormente ampliato a un sistema da 512 qubit. Questa serie di prodotti non solo ha sovvertito i metodi di elaborazione tradizionali, ma ha anche fornito nuove prospettive per la ricerca in più campi.
I computer di D-Wave non implementano l'informatica quantistica di uso generale, ma si concentrano invece su uno speciale tipo di ricottura quantistica.
In quanto piattaforma informatica focalizzata sulla ricottura quantistica, il concetto di progettazione di D-Wave deriva dai risultati sperimentali nel campo della fisica, in particolare dalla ricerca correlata alla fisica della materia condensata. Ciò consente al sistema D-Wave di risolvere determinati problemi NP-completi, come il ripiegamento delle proteine, dimostrando il potente potenziale del calcolo quantistico.
Vale la pena notare che il computer quantistico di D-Wave non è universalmente applicabile a tutti i problemi di elaborazione. Viene utilizzato principalmente per problemi di ottimizzazione che richiedono soluzioni efficienti. Ciò è stato ampiamente dimostrato nel 2012, quando un team di ricerca dell'Università di Harvard ha risolto il problema del ripiegamento delle proteine utilizzando D-Wave One.
"I problemi NP-completi potrebbero non essere risolvibili esattamente, non importa quanto potenti diventino i computer." - Presidente Geordie Rose
Con il continuo sviluppo di D-Wave, i suoi sistemi stanno gradualmente entrando in una gamma più ampia di scenari applicativi. Nel 2013, la NASA e Google hanno costruito congiuntamente un laboratorio di intelligenza artificiale quantistica, utilizzando D-Wave Two per studiare settori come l'apprendimento automatico, facendo sì che la tecnologia del calcolo quantistico entrasse gradualmente a far parte del mainstream.
Oltre a D-Wave One e D-Wave Two, con il progresso della tecnologia, D-Wave ha rilasciato anche sistemi di elaborazione di nuova generazione come D-Wave 2X e D-Wave 2000Q, che aumentano ulteriormente il numero di bit quantistici e la potenza di calcolo del sistema. In particolare, i miglioramenti nella progettazione strutturale del D-Wave 2000Q ne hanno aumentato la potenza di calcolo e l'efficienza.
“Rispetto ad altri computer classici efficienti, il sistema D-Wave può raggiungere una velocità di 15 volte superiore su determinati problemi.”
Nel 2019, D-Wave ha lanciato il sistema Advantage, aumentando il numero di bit quantistici a 5760 e introducendo una struttura topologica più complessa, che ha migliorato significativamente la connettività tra ciascun bit quantistico. Si ritiene che questa modifica architettonica fornirà un supporto più solido all'applicazione futura della tecnologia di calcolo quantistico.
Lo sviluppo di D-Wave non solo dimostra i potenziali vantaggi dell'informatica quantistica, ma innesca anche una riflessione approfondita sul futuro della tecnologia quantistica. Mentre l'informatica quantistica estende gradualmente le sue applicazioni al mondo reale, ciò a cui dobbiamo pensare è: in che modo questi straordinari progressi tecnologici cambieranno completamente il nostro modo di vivere e lavorare?
