D-Wave Two: differenze tra le versioni

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|tipo= ComputerMacchina quantistico

|paese= Canada

|produttore= [[D-Wave Systems]]

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}}

Il '''D-Wave Two''' è un [[computer quantistico]] prodotto dalla [[D-Wave Systems]]. Possiede un processore a 512 [[qubit]], ognuno dei quali è un circuito [[superconduttore]] mantenuto a temperature bassissime (2 o 3 [[K]], -271 [[Celsius]]). Quando la temperatura si alza, la [[Corrente elettrica|corrente]] può con uguale probabilità girare in [[senso orario]] o [[antiorario]]. Questa indeterminazione viene sfruttata come unità di informazione usata per svolgere i calcoli. D-Wave dovrebbe permettere di risolvere nuovi tipi di problemi (principalmente [[machine learning]]).

== Controversia sulle prestazioni ==

Un gruppo di ricercatori indipendenti ha calcolato che i computer D-Wave possono risolvere alcuni problemi 3600 volte più velocemente rispetto a un particolare software eseguito sui classici computer digitali.<ref name=MITreview>{{Cita news|cognome=Choi|nome=Charles|titolo=Google and NASA Launch Quantum Computing AI Lab|url=httphttps://www.technologyreview.com/news/514846/google-and-nasa-launch-quantum-computing-ai-lab/|pubblicazione=MIT Technology Review|data=16 maggio 2013|urlmorto=sì|accesso=30 aprile 2019|dataarchivio=1 febbraio 2016|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160201064636/http://www.technologyreview.com/news/514846/google-and-nasa-launch-quantum-computing-ai-lab/}}</ref> Un altro ricercatore indipendente ha però calcolato che usando diversi software eseguiti su un computer digitale [[single core]] si può risolvere il medesimo problema con la stessa velocità se non più velocemente dei computer D-Wave (almeno 12,000 volte per il problema del Quadratic Assignment e tra uno e 50 volte più veloce per il problema Quadratic Unconstrained Binary Optimization)<ref name=D-Wave-comment-on-comparison-with-classical-computers>{{Cita web|url=http://www.archduke.org/stuff/d-wave-comment-on-comparison-with-classical-computers|titolo=D-Wave: comment on comparison with classical computers|data=10 giugno 2013|accesso=20 giugno 2013}}</ref>.

In un lavoro recentemente pubblicato da scienziati dell'ETH di [[Zurigo]], che avevano accesso ad un computer D-Wave a 128 qubit, si dimostra che un normale computer digitale lo surclassa di 15 volte applicando [[metaeuristica]] (in particolare [[simulated annealing]]) al problema per risolvere il quale i computer D-Wave sono specificatamente progettati.<ref name=aaronson-truth>{{Cita web |autore=Scott Aaronson |data={{date|16 maggio 2013-05-16}} |titolo=D-Wave: Truth finally starts to emerge |url=http://www.scottaaronson.com/blog/?p=1400 }}</ref>

== Utilità ==

L'unità minima di D-wave è il qubit che, a differenza del bit che può assumere i valori 0 e 1, può anche esserne la sovrapposizione quantistica, permettendo di svolgere calcoli legati alla probabilità in tempi assai minori dei computer tradizionali. Se in futuro si realizzassero computer quantistici efficienti, gli attuali sistemi di criptazione basati su RSA dovranno cambiare poiché un computer quantistico può "romperne la chiave" in tempi inferiori rispetto ai computer tradizionali. Infatti i protocolli di cifratura a chiave asimmetrica, come ad es. l'[[RSA (crittografia)|RSA]], basano la propria sicurezza sulla difficoltà di fattorizzare grandi numeri in fattori primi o problemi equivalenti, cioè che si possono risolvere se si sanno fattorizzare velocemente grandi numeri. Questo è possibile su un computer quantistico di tipo circuitale grazie all'[[algoritmo di fattorizzazione di Shor]], ideato nel 1994, e in grado di fattorizzare i numeri in tempo polinomiale anziché esponenziale. Questo tipo di algoritmi è programmabile in modo naturale su un computer quantistico di tipo circuitale, mamentre solonon selo utilizzatoè a meno di un costo computazionale su un computer quantistico adiabatico come quello prodotto dalla D-Wave. I computer quantistici adiabatici sono invece più indicati per i problemi di ottimizzazione e che si possono ricondurre a problemi di minimizzazione <ref>[https://books.google.it/books?id=oKc0DwAAQBAJ&printsec=frontcover&hl=it#v=onepage&q&f=false ''Mente artificiale''], E. Prati, Cap. 3 I computer quantistici, EGEA (2017)</ref>
. Altre applicazioni pratiche sono: machine learning, [[riconoscimento vocale]] e di [[riconoscimento di immagini|immagini]].

Un computer quantistico NON è più veloce di un computer tradizionale nei calcoli aritmetici (3+4=7) perché "non ci sono scorciatoie": il calcolo deve essere svolto così com'è.

== Funzionamento ==

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* [[Principio di sovrapposizione|Sovrapposizione di stati]]: il fenomeno quantistico che rende possibile ai qubit di rappresentare sia 0 che 1 contemporaneamente, rendendoli velocissimi nello svolgere calcoli legati a probabilità o a combinazioni;

* [[Entanglement quantistico]]: due sistemi fisici minuscoli (in questo caso i qubit), benché separati, continuano ad essere strettamente legati: una qualsiasi modifica effettuata al primo si applica anche al secondo istantaneamente. Questo principio, in realtà, non è ancora stato impiegato.

*Tunneling quantistico che consente di superare una [[barriera di potenziale]] attraversandola senza richiedere l'energia aggiuntiva che servirebbe per superarla.

== Commercializzazione ==

D-Wave è prodotto e commercializzato dalla D-Wave Systems ad un prezzo di circa 10 milioni di dollari. [[Google]], in collaborazione con la [[NASA]], ne ha acquistato un esemplare.<ref>{{Cita news|autore = Sandro Iannacone|titolo = Google: "Abbiamo un computer quantistico e funziona bene"|pubblicazione = Repubblica.it|data = 08-01-8 gennaio 2016|url = http://www.repubblica.it/tecnologia/2016/01/08/news/google_il_nostro_computer_quantistico_funziona_-130785803/}}</ref>

== Note ==

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* [http://daily.wired.it/news/tech/2013/07/01/computer-quantistico-google-43121.html ''Il computer (quasi) quantistico che ha Google'']

* {{en}} [http://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/hardware/scientists-confirm-dwave-computer-chips-compute-using-quantum-mechanics ''Scientists Confirm D-Wave's Computer Chips Compute Using Quantum Mechanics'']

* {{en}} [httphttps://www.wired.com/wiredenterprise/2013/06/d-wave-quantum-computer-usc/ ''Google’sGoogle's Quantum Computer Proven To Be Real Thing (Almost)'']

* {{en}} [https://web.archive.org/web/20130621134416/http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=d-waves-quantum-computer-courts-controversy ''D-Wave's Quantum Computer Courts Controversy'']

* {{en}} [http://www.businessinsider.com/what-is-quantum-computing-2013-7?op=1 ''9 Facts About Quantum Computing That Will Melt Your Mind'']

* {{en}} ''[httphttps://www.youtube.com/watch?v=QISiAtWwbXg&feature=player_embeddedz6DL19WvM6I ''Nanotechnology Documentary Quantum Computing, what it is, how it works]'']

{{Portale|informatica}}