Google: il computer quantistico è 100mln di volte più veloce di una CPU tradizionale

Google: il computer quantistico è 100mln di volte più veloce di una CPU tradizionale

Google e la NASA hanno dimostrato che in alcuni ambiti ben precisi il computer quantistico D-Wave può eseguire operazioni ad una velocità di 100 milioni di volte superiore rispetto a quella possibile con una CPU standard

di pubblicata il , alle 11:21 nel canale Sistemi
Google
 

Dal 2013 Google e la NASA collaborano sullo sviluppo di codice progettato specificamente per un sistema quantistico comprato da D-Wave. I ricercatori delle due società hanno riportato per la prima volta negli scorsi giorni che il sistema è di fatto in grado di processare operazioni quantistiche, con le loro prove che mostrano prestazioni superiori di 100 milioni di volte rispetto ad un processore tradizionale a core singolo. L'unico problema è che al momento può risolvere solo operazioni di ottimizzazione molto specifiche.

Non essendo un sistema quantistico universale, infatti, in tutti gli altri aspetti il computer di Google e della NASA non può semplicemente competere con un processore a core singolo. I rilevamenti delle due società comunque rappresentano una pietra miliare nei lavori di sviluppo e progettazione dei computer del futuro, con il computer quantistico che potrebbe sostituire i tradizionali sistemi a transistor portando nella categoria vantaggi sostanziali soprattutto in ambito prestazionale.

D-Wave

L'elevata potenza di elaborazione dei dati potrebbe di riflesso portare benefici in svariati ambiti: dalla salute a quello della sicurezza dei velivoli, passando per l'astronomia e l'efficacia delle auto a guida autonoma. I computer a transistor effettuano operazioni logiche processando bit di dati, assegnando ad ognuno un valore che può variare da 0 a 1. I computer quantistici invece processano qubit, detti anche quantum bit, che sono in grado di mantenere contemporaneamente il valore di 0 e 1.

Questo particolare stato si chiama superposition e, se gli sviluppatori riuscissero a sfruttarlo, si potrebbero eseguire operazioni estremamente parallelizzate. Due qubit possono eseguire quindi operazioni su quattro valori, tre qubit in otto valori e così via procedendo per potenze di due. I computer di oggi hanno milioni di transistor, quindi basti pensare ad un computer quantistico con milioni di qubit per poter intuire, anche se sommariamente, le potenzialità di calcolo in parallelo di queste macchine.

I due team di Google e della NASA hanno collaborato a Mountain View presso l'Ames Research Center della NASA, in California. È qui che hanno messo sotto torchio il D-Wave 2X, il computer quantistico che, stando ai dati rilasciati dall'azienda, contiene oltre 1000 qubit. Il sistema era stato annunciato in una prima versione come il primo computer quantistico commerciale, anche se in realtà le società non erano ancora riuscite a dimostrare le sue capacità operazionali.

Solo recentemente alcuni ricercatori sono riusciti a dimostrare il modo con il quale eseguire del codice all'interno di un sistema formato da due qubit integrati in un chip in silicio. Cambia tutto con il nuovo annuncio di Google e della NASA, che affermano per la prima volta che D-Wave è in grado di operare in maniera estremamente efficace in alcuni ambiti ben specifici, come ad esempio operazioni chiamate di quantum annealing.

Durante un evento degli scorsi giorni, Google e la NASA hanno mostrato le prestazioni di D-Wave con l'esecuzione della particolare tecnica in contrapposizione a quelle ottenibili con una CPU convenzionale in simulated annealing. In questo ambito particolare, particolarmente caro alle due società, D-Wave è riuscito a risolvere il problema 100 milioni di volte più rapidamente. Di seguito riportiamo un estratto del comunicato delle due società.

Abbiamo riscontrato che per le istanze che coinvolgono circa 1000 variabili binarie la quantum annealing supera in modo significativo la sua controparte classica, la simulated annealing. È più di 10^8 volte più veloce della simulated annealing processata su un core singolo. Abbiamo anche confrontato l'hardware quantistico con un altro algoritmo chiamato Quantum Monte Carlo. È un metodo progettato per emulare il comportamento dei sistemi quantistici, ma viene eseguito su processori convenzionali. Dal momento che possiamo riparamentrare le differenze di dimensioni fra questi due metodi, i risultati sono anche in questo caso estremamente diversi, a volte anche di 10^8 volte.

Il documento rilasciato da Google deve ancora passare la revisione paritaria che solitamente serve per validare i risultati di un test. Se venissero convalidati, i risultati di Google e della NASA quanto sarebbero importanti per la diffusione dei computer quantistici? La risposta è moltissimo, tuttavia pensare che il computer quantistico possa arrivare in ogni casa dall'oggi al domani sarebbe sbagliato. Molte società stanno lavorando sulla tecnologia ma , anche se il computer quantistico è in grado oggi di eseguire determinati tipi di operazioni in maniera estremamente efficace, di contro non è ancora utilizzabile come macchina general purpose, e probabilmente non lo sarà ancora per parecchio tempo.

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29 Commenti
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demon7710 Dicembre 2015, 11:27 #1
Si beh precisiamo: cento milioni di volte più veloce e eccetera.. ma su uno specifico e ben determinato tipo di calcolo.

Che poi è una cosa fantastica, per carità.. ma ci vorrà ancora parecchio temo per arrivare a produrre una vera CPU di tipo quantistico.

Forse il primo passo di domani saranno dei coprocessori di tipo quantistico affiancati alle normali CPU..
D4N!3L310 Dicembre 2015, 11:49 #2
Ma ci gira Crysis?

[SPOILER]Si lo so, ormai è vecchia.[/SPOILER]
Marco7110 Dicembre 2015, 11:53 #3

Io al primo posto...

...di questa affermazione
L'elevata potenza di elaborazione dei dati potrebbe di riflesso portare benefici in svariati ambiti:
metterei invece per come "va il mondo" da moltissimi anni se non decenni o secoli "Applicazioni militari e paramilitari".
E sicuramente una a caso tra le non ufficialmente conosciute ed esistenti agenzie nemmeno governative (perché i governi in carica non ne conoscono nemmeno l'esistenza) si sta strofinando le mani.
E l'oggetto della news è solo di sicuro la punta del classico iceberg la cui estensione al di sotto della superficie dell'acqua non è nota ai più.

Marco71.
PaulGuru10 Dicembre 2015, 11:57 #4
Si 100 mila volta migliore ma per quale tipologia di calcoli ?
E parliamo di architetture pro calcoli parallelizzati o con alto IPC per core ?
cataflic10 Dicembre 2015, 11:58 #5
Nonostante sia appassionato di tecnologia e informatica non ho ancora capito cosa facciano sti fantomatici computer quantistici "già" operativi???
La somma di 3+3 la sanno fare?...magari 10^8 più velocemente di un pc??
Muppolo110 Dicembre 2015, 12:19 #6
Computer quantistici con nanotubi di grafene bianco come se fosse antani!
LASCO10 Dicembre 2015, 12:35 #7
L'elevata potenza di elaborazione dei dati potrebbe di riflesso portare benefici in svariati ambiti

mi viene il dubbio che chi scriva questa cosa sia lontano dal mondo scientifico.
Computer con una potenza come quella di un ipotetico PC quantistico porterebbero un beneficio totale in tutto, per essere chiari!
Permetterebbero ad esempio non solo di fare calcoli più precisi, ma soprattutto di risolvere problemi attualmente irrisolvibili per la mancanza di una sufficiente potenza di calcolo (dinamica ab initio, protein folding, ecc., ecc.).
TheQ.10 Dicembre 2015, 12:37 #8
100 milioni di volte più potente, tanto da fare calcoli incredibili, ma chiuso nel suo mondo, non può fare tutte le operazioni che può fare un single core.
In pratica è una CPU autistica...
songohan10 Dicembre 2015, 13:11 #9
Nino Grasso che scrive di computazione quantistica e' un'oltraggio a tutto il mondo della fisica.
omerook10 Dicembre 2015, 14:03 #10
Originariamente inviato da: Muppolo1
Computer quantistici con nanotubi di grafene bianco come se fosse antani!


no no attenzione! x3 ma anche x2 con calcolo tapiroco ma anche elevato alla n che sdruciola se di grafene!

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