Una nuova frontiera nella correzione degli errori quantistici: l’algoritmo sviluppato dall’Università di Innsbruck
Un innovativo algoritmo pensato per la correzione degli errori nei computer quantistici segna un ulteriore sviluppo nel settore dell’informatica quantistica. Questo strumento è stato recentemente illustrato sulle pagine della rivista Nature Physics, frutto del lavoro di un’équipe di ricercatori dell’Università di Innsbruck, in Austria, sotto la guida di Thomas Monz.
Simone Montangero, docente presso l’Università di Padova e co-responsabile dello Spoke 10 dedicato al Quantum computing presso l’Icsc (Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing), ha sottolineato come questa nuova metodologia rappresenti «un passo decisivo nella progettazione di algoritmi volti a correggere gli errori». Le sue dichiarazioni sono state raccolte dall’agenzia ANSA.
Errori inevitabili nei calcoli quantistici e classici: la necessità di strumenti di correzione
Ogni operazione di calcolo, sia che venga elaborata da un comune personal computer o da un avanzato computer quantistico, è soggetta a possibili errori. «Nonostante ogni sforzo per minimizzarli, è impossibile eliminarli completamente», ha spiegato Montangero, mettendo in evidenza quanto sia cruciale adottare tecniche efficaci per la rilevazione e la correzione degli errori.
Nei computer tradizionali, questi algoritmi di correzione risultano ormai consolidati e operativi da decenni. Diversamente, nel settore dei calcolatori quantistici, la ricerca è ancora in corso e le soluzioni più avanzate sono relativamente recenti.
L’evoluzione del quantum computing: dagli ostacoli iniziali alle tecniche di correzione
Fino a pochi anni fa, il tema della correzione degli errori nei computer quantistici era considerato secondario rispetto ad altre difficoltà tecniche e teoriche. «La priorità era risolvere problemi strutturali di base per rendere i computer quantistici stabili e funzionali. Solo adesso, con il raggiungimento di traguardi significativi, ci possiamo concentrare sulle tecniche di rilevamento e correzione degli errori», ha evidenziato ancora Montangero.
Un momento chiave in questa direzione è stato raggiunto nel Dicembre 2023, con uno studio coordinato da Mikhail Lukin dell’Università di Harvard, pubblicato su Nature, il quale aveva già messo in luce nuove strategie per migliorare l’affidabilità dei sistemi quantistici. Da quel momento in poi, i progressi nel campo sono proseguiti rapidamente.
Il metodo innovativo dell’Università di Innsbruck: fusione di due algoritmi di correzione
La peculiarità del nuovo approccio proposto dall’Università austriaca di Innsbruck risiede nella capacità di combinare due distinte tecniche di correzione degli errori in un unico processo integrato. Questo sistema ibrido consente a due algoritmi di lavorare simultaneamente, potenziando la capacità di individuare e correggere errori in modo più ampio e versatile.
«Un’integrazione di strumenti che consente di ampliare lo spettro delle correzioni possibili, aumentando la stabilità e l’affidabilità dei calcoli quantistici», ha concluso Montangero, commentando con entusiasmo i risultati del team di Innsbruck.
La collaborazione tra ricerca austriaca e italiana: il ruolo dell’Università di Padova
Il coinvolgimento dell’Università di Padova e di figure come Simone Montangero nel dialogo scientifico internazionale dimostra quanto la ricerca italiana sia strettamente legata ai progressi del quantum computing a livello globale.
Il lavoro dell’Icsc, il Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, rappresenta un punto di riferimento per lo sviluppo delle tecnologie quantistiche in Italia, con particolare attenzione al miglioramento delle prestazioni dei computer quantistici e alla gestione degli errori durante le operazioni di calcolo.
Un settore in rapida evoluzione: il futuro dei computer quantistici
L’informatica quantistica, grazie a studi come quello di Innsbruck e alle collaborazioni accademiche tra Italia e Austria, si conferma come un settore in continua crescita. L’obiettivo è raggiungere sistemi sempre più potenti e affidabili, capaci di risolvere problemi complessi in tempi drasticamente ridotti rispetto ai computer tradizionali.
Le sfide restano molteplici, ma l’integrazione di algoritmi avanzati per la correzione degli errori, come quelli descritti su Nature Physics, rappresenta un tassello essenziale verso la realizzazione di computer quantistici di larga scala, capaci di sostenere applicazioni pratiche in diversi ambiti scientifici e industriali.
