Intel inizia a testare il chip Spin Qubit: il più piccolo per l'informatica quantistica

Intel inizia a testare il chip Spin Qubit: il più piccolo per l'informatica quantistica

Lo Spin Qubit è attualmente il più piccolo chip di calcolo quantistico che Intel abbia realizzato, ha dimensioni più piccole di una gomma di matita, ma idealmente, quando i processi produttivi lo permetteranno, sarà in grado di condensare fino 1.500 qubit nel diametro di un singolo capello umano

di pubblicata il , alle 14:01 nel canale Processori
Intel
 

Intel, precisamente la sua divisione ricerca, ha reso noto nuovi passi nel settore dei computer quantistici, comunicando l'inizio della fase di test per il suo chip denominato Spin Qubit.

Creato presso la sede Intel D1D Fab in Oregon, si basa sulle medesime tecniche di produzione oggigiorno utilizzate, frutto di 50 anni di attività nel settore, per i tradizionali chip costituiti da silicio e transistor, ma al posto di quest'ultimi componenti la tecnologia quantistica prevede l'adozione dei qubit, ovvero "bit quantici", costituiti da un singolo elettrone, caratterizzato da funzioni ben oltre ai semplici stati 1-0 degli attuali transistor concetto sul quale si basa la moderna informatica, offrendo più variabili di funzionamento che si traducono in un'enorme maggiore potenza di calcolo.

Lo Spin Qubit è attualmente il più piccolo chip di calcolo quantistico che Intel abbia realizzato, ha dimensioni più piccole di una gomma di matita, ma idealmente, quando i processi produttivi lo permetteranno, sarà in grado di condensare fino 1.500 qubit nel diametro di un singolo capello umano.

Poche le specifiche tecniche rese note: nessuna informazione circa la quantità di qubit raggiunta, si fa riferimento alle loro dimensioni che si attestano in circa 50 nanometri, il funzionamento di questi componenti richiede temperature di funzionamento estremamente basse, vicino allo zero assoluto cioè a -273 °C; le attuali dimensioni "generose" del chip e le linee chiare che si vedono sono principalmente necessarie per un suo più facile collegamento al mondo esterno, lasciando ampio margine di rimpicciolimento per gli sviluppi dei prossimi anni e dando la possibilità di concentrare in un'unica unità migliaia o addirittura milioni di qubit.

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11 Commenti
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cignox114 Giugno 2018, 14:10 #1
Prima o poi ci arriveremo. Forse.
maxnaldo14 Giugno 2018, 14:13 #2
e prima o poi arriverò a capirci qualcosa

ho provato a leggere un po' di cose in giro ma l'informatica quantistica per me è arabo, forse smazzico da troppo gli 1-0 e son troppo vecchio per un salto quantico.

Paganetor14 Giugno 2018, 14:20 #3
concordo con maxnaldo

Se qualcuno della redazione avesse voglia (e tempo) di scrivere un articolo alla portata di menti semplici come la mia ( ) gliene sarei eternamente grato!
demon7714 Giugno 2018, 15:52 #4
Originariamente inviato da: maxnaldo
e prima o poi arriverò a capirci qualcosa

ho provato a leggere un po' di cose in giro ma l'informatica quantistica per me è arabo, forse smazzico da troppo gli 1-0 e son troppo vecchio per un salto quantico.



Originariamente inviato da: Paganetor
concordo con maxnaldo

Se qualcuno della redazione avesse voglia (e tempo) di scrivere un articolo alla portata di menti semplici come la mia ( ) gliene sarei eternamente grato!


Mi rendo conto che l'approccio al sistema informatico di tipo quantistico possa apparire molto complesso, difficile da comprendere e ancor più difficile da attuare..

Questo perchè è di fatto molto complesso, difficile da comprendere e ancor più difficile da attuare.
ing.leo14 Giugno 2018, 16:38 #5
io la semplifico così (almeno ad intuito)
ora un bit può essere 0 o 1
un Byte da 8 bit può avere 2^8 valori ovvero 256
se immaginiamo un bit quantico da 8 valori, allora
un Byte quantico avrà 8^8 valori, ovvero 16.7 milioni, 65000 volte più "potente" del Byte "standard"
Un bit quantico a 16 valori darà byte da 16^8 valori, ovvero 4300 miliardi
16.7 milioni di volte il byte di 0 e 1...
e gli stati quantici sono teoricamente infiniti... immagina ora un processore 10-100 milioni di volte + potente di quelli in commercio
non esisterebbero password indecifrabili
il primo asic quantico farebbe 1 btc al secondo
i render sarebbero in tempo reale a 8k...
demon7714 Giugno 2018, 18:29 #6
Originariamente inviato da: ing.leo
io la semplifico così (almeno ad intuito)


Eh no. Non è proprio così.
Perchè ci sono in gioco tutte le leggi della fisica quantistica.
A partire dal bit che può essere 0,1 ma anche "zero ed uno assieme"..

Cioè.. è davvero complicato. Anche semplificando.
supertigrotto14 Giugno 2018, 19:00 #7

-273 c•

Finalmente l'overclock ad azoto ha senso!
Era una battuta....
calabar14 Giugno 2018, 19:37 #8
Originariamente inviato da: ing.leo
... se immaginiamo un bit quantico da 8 valori, allora ...

Naaa, così stai semplicemente passando da un sistema binario ad uno ottale. Cambia la quantità ma non la qualità.
Il QBit è sempre un bit (quindi ha due stati, 0 e 1, e contiene la stessa quantità di informazione di un bit normale), il vantaggio sta nel fatto che essendo un'entità quantistica permette di rappresentare contemporaneamente tutti i valori di una variabile, il che diventa un grande vantaggio nel momento in cui si mettono insieme più qbit, permettendo di operare in parallelo su un gran numero di variabili.
Il problema è che il risultato del calcolo non è deterministico ma probabilistico, e per questo si ha difficoltà ottenere risultati con gran parte dei problemi, mentre in altri i computer quantistici possono dare accesso alla risoluzioni di problemi praticamente impossibili per le macchine tradizionali.

Naturalmente quello che ho scritto non ha alcuna pretesa di esattezza scientifica (anche perchè sono il primo a non avere competenze sufficienti per farlo), serve giusto per far intuire in cosa consista la differenza.

Originariamente inviato da: articolo
ha dimensioni più piccole di una gomma di matita, ma idealmente, quando i processi produttivi lo permetteranno, sarà in grado di condensare fino 1.500 qubit nel diametro di un singolo capello umano

Si, e se mia nonna avesse le ruote sarebbe una carriola.
Dai, la frase non ha senso, è come dire che oggi realizzo un supercomputer grande come una stanza ma quando i processi produttivi lo permetteranno potrò farcelo stare in una scatola di fiammiferi. Ma dai?

Però è interessante, del resto tutto questo si traduce "in un'enorme maggiore potenza di calcolo"
Bellaz8916 Giugno 2018, 12:10 #9
Uno degli utilizzi dei computer quantistici sono i problemi di minimizzazione/massimizzazione.
Questo perche' il funzionamento di questi si basa sulla manipolazione della distribuzione di probabilita di ottenere un certo risultato.
Ergo se voglio ottenere il massimo di una funzione incognita, in un computer convenzionale devo valutare la stessa per tutti i possibili valori del suo dominio e registrare il massimo.
Il tempo di calcolo in questo caso e' proporzionale al numero di valutazioni che si fanno, ergo se voglio aumentare la precisione, il calcolo ci mette proporzionalmente piu' tempo a terminare.

Di contro, per un computer quantistico posso (teoricamente) partire da un sistema di un certo numero di qbit in cui la probabilita' di osservare un valore del dominio e' definita per qualsiasi valore. Successivamente tale sistema viene filtrato dal computer quantistico. La probabilita' che il massimo sia lo stato osservato alla fine del calcolo viene aumentata dall'algoritmo e quella degli altri stati/valori del dominio viene soppressa. Alla fine si osserva lo stato del sistema il quale collassa su un certo valore che sara', con alta probabilita', la soluzione che si sta cercando.

Facendo questo si ha un tempo di esecuzione indipendente dal numero di valutazioni che si fanno, visto che queste vengono effettuate contemporaneamente . In questo modo si arriva subito alla massima precisione che il numero di qbit usati permette.
E per alcuni problemi posso assicurarvi che minimizzare/massimizzare funzioni velocemente con un alto grado di precisione e' mooolto utile.

Esempio: supponiamo di avere 2 qbit. Il numero di possibili stati osservabili e' 4 (00) = 0, (01) = 1, (10) = 2, (11) = 3
supponiamo di avere una funzione che si vuole minimizzare: f(x) = (x - 2)^2. Ovviamente il valore che minimizza questa funzione e' 2, ma supponiamo di non riuscire a trovare tale valore analiticamente.
Per un computer quantistico si puo' partire da un sistema in cui la possibilita' di osservare ogni valore e' uguale, ergo 1: 25%, 2: 25%, 3: 25%, 4: 25%
Il sistema viene quindi filtrato dal computer quantistico per modificare la distribuzione di probabilita': supponiamo che questi produca una probabilita' finale proporzionale a 100^(-f(x))
se faccio filtrare il sistema dal quantum computer avro' una probabilita' finale per ogni stato: 1: 0,98%, 2: 98,03% 3: 0,98% 4: 0,01% .
Ergo ho il 98% di probabilita' di osservare il valore '2' come risultato finale, che e' anche il risultato della minimizzazione di f(x)..
maxnaldo18 Giugno 2018, 11:45 #10
ok, ho capito...


ho capito che fortunatamente andrò in pensione prima che mi si chieda di sviluppare software per computers quantici.

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