Computer quantistici, ecco la simulazione chimica più potente di sempre

Non è passato troppo tempo da quando ve ne abbiamo raccontato caratteristiche e potenzialità, usando non a caso la parola supremazia. A quanto pare, ne avevamo ben donde: Sycamore, il super computer quantistico in mano a Google, ha appena eseguito con successo la simulazione chimica più complessa di sempre, modellizzando con successo il comportamento di una lunga catena di atomi di idrogeno. Lo ha annunciato Ryan Babbush, capo della divisione di algoritmi quantistici di Big G, parlando alla conferenza Q2B,appena terminata in California: “È un risultato di cui siamo molto fieri”, ha spiegato, “dal momento che i qubit che abbiamo utilizzato e il numero degli elettroni che abbiamo modellizzato sono il doppio di qualsiasi simulazione chimica mai eseguita finora”.

La simulazione del comportamento di macromolecole è una delle applicazioni dei computer quantistici a cui si guarda con più aspettative. Tali molecole, infatti, sono molto difficili da modellizzare usando computer classici – come ricorda il New Scientist, con l’aumentare della dimensione della molecola, i calcoli si fanno troppo lunghi e complessi per poter essere eseguiti da computer al silicio. Di contro, i computer quantistici sfruttano le potenzialità dei qubit (la minima entità di informazione, equivalente al bit classico) per eseguire (alcuni) calcoli in modo molto più veloce: “Gli atomi sono quantistici, i processori sono quantistici”, ha commentato tautologicamente Linghua Zhu del Virginia Tech, non coinvolto nel lavoro. “Stiamo usando la meccanica quantistica per simulare la meccanica quantistica”. Tutto torna, dunque.

Finora, la molecola più grande mai simulata con un computer quantistico è stato l’idruro di berillio, composto da un atomo di berillio e due atomi di idrogeno. La simulazione di oggi, invece, è relativa a una molecola molto più grande, costituita da una catena di ben 12 atomi di idrogeno, peraltro non esistente in natura. Per portarla a termine, i ricercatori di Google hanno usato alcuni (non è dato sapere quanti) dei 54 qubit a disposizione di Sycamore: “Le catene di atomi di idrogeno”, ha detto ancora Babbush, “sono tra le più simulate nel campo della chimica quantistica, perché si tratta di sistemi relativamente semplici da espandere”, attaccandovi nuovi atomi. E sebbene questa specifica simulazione non rientri tra quelle che un computer classico non sarebbe in grado di portare a termine, “dimostra comunque”, ha concluso Zhu, “la potenza del computer quantistico di Google”.

Credits immagine: Unsplash
Via: Wired.it

Sandro Iannaccone

Giornalista a Galileo, Giornale di Scienza dal 2012. È laureato in fisica teorica e collabora con le testate La Repubblica, Wired, L’Espresso, D-La Repubblica.

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