Costruire un computer quantistico nel garage

Se pensavate di aver visto tutte le serie di film di fantascienza, avete commesso un clamoroso errore. Ciò di cui stiamo per parlarvi, infatti, è a metà tra una notizia (non banale) e un film di fantascienza vero e proprio. Vi renderete conto che è possibile costruire un computer quantistico fai da te. Apriamo la nostra mente e prepariamoci per questo viaggio “quantico”. 

Stiamo parlando, infatti, proprio di Computer Quantistici che sono basati sul calcolo quantistico e che possono eseguire operazioni computazionali con maggiore efficienza rispetto ai computer classici. Certo, parlare di meccanica quantistica, la più completa teoria della meccanica in grado di descrivere il comportamento della materia e le reciproche interazioni con le radiazioni, nonchè l’energia atomica e subatomica, (dove le precedenti teorie classiche sono risultate inadeguate, basti pensare al principio di indeterminazione di Heisenberg ed al dualismo onda-particella) e di tutto ciò che orbita attorno ad essa, suscita sempre un certo fascino e curiosità, anche per le diverse interpretazioni e teorie che si sono sviluppate. Pensiamo ad esempio al paradosso del gatto di Schrödinger o all’interpretazione a molti mondi. Ancor più quando ad essere al centro della nostra attenzione ci sono notizie di forte impatto come quella di un veterano francese della sicurezza, il cui nome è Yann Allain, che sta costruendo un computer quantistico nel proprio garage e che ha presentato il suo progetto all’evento del Chaos Communication Congress. Si, avete letto bene, un computer quantistico totalmente “hand made” in perfetto stile hacker. Dopo aver introdotto le potenzialità del calcolo quantistico, soprattutto nell’ambito della sicurezza, Yann Allain ha raccontato all’evento a cui ha partecipato, il suo viaggio nella progettazione e costruzione del suo computer quantistico “domestico” realizzato da solo, spiegando sia il lato hardware che il software open source.

Figura 1. Funzionamento di un computer classico a logica binaria (binary digit) e di un computer quantistico a confronto

Il progetto del Quantum Computer

L’idea di base è stata quella di costruire un computer quantistico stabile che potesse funzionare a temperatura ambiente sfruttando la tecnologia degli ioni intrappolati e facilmente realizzabile, non in un laboratorio di fisica quantistica nè ad opera di un dottore di ricerca, ma in un semplice garage e da un esperto di sicurezza informatica. Intrappolando gli atomi si possono eseguire potenti operazioni computazionali. Concretamente, dopo aver effettuato alcune iterazioni, Allain ha creato un prototipo con KiCad che è stato tagliato in un supporto di chip di ceramica vuoto con un router CNC hobbista, che potrà sopravvivere se posizionato in una camera a vuoto. Allain stima che il suo prototipo di computer quantistico raggiungerà 10-15 qubit che rappresentano l’unità di base dell’informazione quantica, detti anche anche bit quantici, con una singola trappola ionica, con l'obiettivo finale di incatenare diverse trappole ioniche in seguito.

Figura 2. Yann Allain al Chaos Communication Congress

Le potenzialità della meccanica quantistica

Si apre a questo punto uno scenario tutto da discutere e valutare, sull’effettiva sicurezza dei sistemi quantistici e su come questi possono essere interpretati e valutati dall’intera comunità scientifica e anche dai meno esperti. Se infatti da una parte le tecnologie quantistiche sono considerate una minaccia per la sicurezza informatica, dall’altra rappresentano una vera e propria opportunità per migliorare la stessa sicurezza, sia in ambito crittografico relativamente alle chiavi di cifratura, che di intercettazione delle comunicazioni e di privacy nel cloud. Una delle nuove direzioni di crescita della meccanica quantistica, infatti, è proprio lo sviluppo della crittografia quantistica che garantirebbe una trasmissione sicura dell'informazione dal momento che questa non potrebbe essere intercettata senza essere modificata. Inoltre, con le tecnologie di rete Quantum le intercettazioni di comunicazione sarebbero rilevabili, cosa che potrebbe portare in un futuro più o meno lontano alla creazione di una Internet quantistica.

 

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15 Commenti

  1. FAUSTO LUCANTONIO FAUSTO LUCANTONIO 1 febbraio 2020
    • Giordana Francesca Brescia Giordana Francesca Brescia 12 febbraio 2020
  2. santelectronic santelectronic 3 febbraio 2020
  3. Adriano Gandolfo Adriano Gandolfo 4 febbraio 2020
  4. Nico Nico 4 febbraio 2020
    • Giordana Francesca Brescia Giordana Francesca Brescia 12 febbraio 2020
  5. Giordana Francesca Brescia Giordana Francesca Brescia 8 febbraio 2020
  6. tattolilm tattolilm 10 febbraio 2020
    • Giordana Francesca Brescia Giordana Francesca Brescia 10 febbraio 2020
    • Giordana Francesca Brescia Giordana Francesca Brescia 10 febbraio 2020
    • Cristiano Scavongelli Cristiano Scavongelli 13 febbraio 2020
      • Giordana Francesca Brescia Giordana Francesca Brescia 14 febbraio 2020
  7. Emanuele Bonanni Emanuele Bonanni 13 febbraio 2020

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