Roma - Un anno e mezzo fa su
Punto Informatico scrivemmo della scommessa
di D-Wave Systems: presentare entro la fine
del 2006 il primo prototipo del proprio Elaboratore
Quantistico ed entro il 2008 la prima versione
completa. Con solo un mese e mezzo di ritardo
sulla prima scadenza, il 13 febbraio D-Wave
ha presentato al pubblico il suo prototipo.
Possiamo dire che D-Wave ha
vinto la scommessa? Non è chiaro, ma
di sicuro hanno avuto molto coraggio, come
risulterà evidente da quanto segue.
Prima di tutto, il luogo scelto
da D-Wave per mostrare al pubblico per la
prima volta "Orion", il nome in
codice del prototipo, è il Museo di
Storia dei Computer in Silicon Valley, ovvero
nel cuore della tana del lupo. A prima vista
questa scelta potrebbe sembrare una sfida
all'industria consolidata dell'informatica,
proponendo un nuovo elaboratore che potrebbe,
in teoria, rendere obsoleto tutto quanto viene
fatto dall'industria attuale.
In realtà la scelta del
luogo e del formato dell'evento, una dimostrazione
durata quasi 2 ore alla presenza di quasi
400 persone, la franchezza ed onestà
che i presenti hanno riconosciuto al CEO Herb
Martin ed al CTO Geordie Rose, potrebbero
avere lo scopo parzialmente dichiarato di
trovare alleati, sostenitori e potenziali
clienti in grado di aiutare D-Wave a proseguire
nel proprio progetto.
Infatti D-Wave è riuscita
a passare in due anni da un primissimo prototipo
con 2 soli qubit, ad Orion che di qubit ne
ha 16. Ma D-Wave ammette che il peggio potrebbe
ancora arrivare. Nella dimostrazione effettuata
il 13 Febbraio scorso, Orion ha risolto tre
problemi: il matching di molecole farmaceutiche,
un problema relativamente semplice (quello
del Commesso Viaggiatore) ed un puzzle Sudoku,
troppo poco per lasciare una impronta nella
storia. Il problema è che 16 qubit
sono troppo pochi, ed infatti D-Wave si propone
di arrivare a 32 qubit entro la fine dell'anno,
512 qubit all'inizio del 2008 e 1024 qubit
alla fine del 2008.
Questo progetto però
ha una grave incognita, la "decoerenza".
Come avevamo già spiegato in un precedente
articolo le particelle elementari utilizzate
come qubit rischiano di interagire con le
particelle del mondo circostante e trasformarsi
in modo praticamente casuale. Questo ovviamente
porterebbe a risultati praticamente casuali
per i calcoli. D-Wave ammette di non essere
sicura di riuscire a mettere insieme più
di 16 qubit e mantenerli isolati e controllati
come dovrebbero. Se questa paura si rivelasse
realtà, Orion rimarrebbe non solo il
prototipo ma anche l'ultimo della sua specie.
Ma un dubbio più rilevante
è stato sollevato da molti scienziati
che si occupano di Elaboratori Quantistici.
Come avevamo scritto, D-Wave ha scelto di
realizzare il proprio Elaboratore usando dei
sistemi a superconduttori a temperature vicine
allo zero assoluto. Inoltre la struttura interna
dell'elaboratore quantistico di D-Wave segue
un modello semplificato introdotto nel 1999
che non è in grado di implementare
l'algoritmo di Shor, ma solo quello di Grover.
L'algoritmo di Shor è, tra gli algoritmi
per elaboratori quantistici, quello più
famoso poiché è in grado di
fattorizzare il prodotto di numeri primi,
con possibili conseguenze sia per la sicurezza
informatica (gli algoritmi crittografici asimmetrici
quali RSA sono basati su problemi matematici
di questo tipo) che per la teoria dei numeri.
L'algoritmo di Grover invece permette solamente
di risolvere alcune equazioni particolarmente
complesse nella fisica delle particelle elementari
o delle interazioni molecolari, ed il famoso
problema del "Commesso Viaggiatore"
che ha moltissime applicazioni pratiche, dalla
organizzazione di merci e magazzini ai portafogli
finanziari.
Il problema con l'implementazione
di D-Wave è che non è chiaro
se Orion sia veramente un elaboratore quantistico
o solamente un elaboratore superconduttore.
La differenza fra questi due
tipi di elaboratori è sostanziale:
il primo adotta la logica quantistica ed è
in grado di fare operazioni in modo impossibile
altrimenti, il secondo adotta l'usuale logica
digitale ma raggiunge velocità impossibili
altrimenti grazie alla superconduttività.
D-Wave afferma di avere "compelling evidence"
che Orion si comporta come un elaboratore
quantistico, e che presto renderà pubbliche
queste prove. D'altra parte il dubbio è
legittimo in quanto in Orion la componente
quantistica è così ridotta che
è lecito dubitare se abbia veramente
un qualche effetto sull'esecuzione dei calcoli.
In conclusione, la scommessa
di D-Wave rimane aperta ed anche se D-Wave
la vincesse non è chiaro quali reali
conseguenze potrebbe avere. Infatti è
ormai abbastanza chiaro cosa potrebbe fare
un vero elaboratore quantistico il giorno
che questo sarà costruito. Non è
invece molto chiaro cosa potrebbe essere in
grado di fare l'ibrido che D-Wave sta cercando
di costruire, e forse anche per questo D-Wave
cerca dei partner che l'affianchino nello
sviluppo dell'Elaboratore Quantistico.
In ogni caso rimane l'interesse
scientifico e commerciale per la realizzazione
di un elaboratore superconduttore, sia che
sia quantistico sia che non lo sia.
Andrea Pasquinucci
Ucci.it
A.P. è libero professionista
in Sicurezza Informatica, PhD in Fisica Teorica,
esperto di crittografia, di sicurezza delle
reti e dei sistemi operativi. Socio fondatore
e membro del Comitato Direttivo AIPSI, insegna
presso l'Università degli Studi di
Milano.
Andrea Pasquinucci e collaboratori si occupano
di Crittografia Quantistica a livello di ricerca
universitaria sin dal 1997 e partecipano tramite
l'Università di Pavia al progetto SECOQC.
Fonte: Punto-informatico.it
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