Il Traguardo di Google nel Calcolo Quantistico
L’ultimo processore quantistico di Google ha raggiunto un traguardo che i fisici hanno inseguito per decenni: un’accelerazione verificata rispetto ai migliori supercomputer del mondo. Questo sviluppo aumenta ulteriormente la minaccia prevista per Bitcoin.
Il Chip Willow e il Vantaggio Quantistico
In uno studio pubblicato su Nature mercoledì, il chip Willow da 105 qubit dell’azienda ha eseguito un algoritmo fisico più velocemente di quanto qualsiasi macchina classica potesse simulare, segnando un primo vantaggio quantistico confermato sperimentalmente ottenuto con hardware reale. I risultati, sottoposti a revisione paritaria, sono ristretti ma significativi.
Confermano che i processori quantistici si stanno avvicinando all’affidabilità necessaria per un uso pratico e, con essa, alla possibilità che un giorno possano compromettere la crittografia che protegge Bitcoin e altri asset digitali. Sebbene questa minaccia rimanga ancora lontana, ogni progresso verificato nelle prestazioni quantistiche avvicina la timeline della “minaccia quantistica” per i costruttori e gli investitori di criptovalute.
Risultati e Implicazioni
Secondo il rapporto, l’algoritmo Quantum Echoes di Google ha funzionato circa 13.000 volte più velocemente su Willow rispetto a quanto potessero raggiungere le simulazioni classiche, completando un compito in poco più di due ore che richiederebbe circa 3,2 anni su Frontier, uno dei supercomputer più veloci al mondo.
“Il risultato è verificabile, il che significa che il suo esito può essere ripetuto da altri computer quantistici o confermato da esperimenti,” ha scritto il CEO di Google, Sundar Pichai, su X. “Questa scoperta è un passo significativo verso la prima applicazione pratica del calcolo quantistico, e siamo entusiasti di vedere dove ci porterà.”
Esperimenti e Stabilità del Chip Willow
I ricercatori hanno testato Willow eseguendo una serie di esperimenti di inversione temporale e osservando come l’informazione quantistica si diffonde e si rifocalizza attraverso i qubit del chip. Hanno inizialmente fatto avanzare il sistema attraverso un insieme di operazioni quantistiche, poi hanno disturbato un qubit con un segnale controllato e infine hanno invertito la sequenza per rilevare se l’informazione sarebbe “eco” indietro.
Questo eco è apparso come interferenza costruttiva, dove le onde quantistiche si rinforzavano a vicenda invece di annullarsi, un chiaro segno di comportamento quantistico. I circuiti coinvolti erano troppo complessi per i computer classici da simulare esattamente.
I qubit transmon superconduttori di Willow hanno mantenuto la stabilità durante il processo, mostrando errori medi di gate a due qubit intorno a 0,0015 e tempi di coerenza superiori a 100 microsecondi. Questi livelli di stabilità hanno permesso ai ricercatori di eseguire 23 strati di operazioni quantistiche su 65 qubit, superando ciò che i modelli classici possono attualmente riprodurre.
Prospettive Future e Rischi per la Crittografia
Google ha dichiarato che il suo prossimo obiettivo è spostare il calcolo quantistico da dimostrazioni controllate a scienza pratica, inclusa la modellazione di come gli atomi e le molecole interagiscono. In una dichiarazione, Google ha descritto il lavoro come un primo passo verso un potenziale strumento per mappare strutture molecolari, progettare nuovi farmaci e sviluppare materiali avanzati per batterie e hardware quantistico stesso.
“Proprio come il telescopio e il microscopio hanno aperto nuovi mondi invisibili, questo esperimento è un passo verso un ‘quantum-scope’ capace di misurare fenomeni naturali precedentemente non osservabili,” hanno scritto.
Per ora, il risultato di Willow non mette in pericolo la crittografia. Tuttavia, la sua verifica segna un progresso costante verso il tipo di macchina quantistica che potrebbe farlo. Bitcoin e altri sistemi digitali dipendono dalla crittografia a curva ellittica, funzioni matematiche che sono effettivamente impossibili da decifrare per i computer classici, ma teoricamente vulnerabili a un computer quantistico sufficientemente potente.
“Il calcolo quantistico ha una probabilità ragionevole—superiore al cinque percento—di rappresentare un rischio a lungo termine significativo, persino esistenziale, per Bitcoin e altre criptovalute,” ha dichiarato Christopher Peikert, professore di informatica e ingegneria presso l’Università del Michigan, a Decrypt.
Peikert ha affermato che Bitcoin non è immune agli attacchi quantistici, anche se la minaccia rimane lontana. Passare a schemi di firma post-quantistica comporterebbe anche compromessi in termini di dimensioni e prestazioni.
Simulare i circuiti di Willow con algoritmi di rete tensoriale richiederebbe più di 10⁷ ore CPU su Frontier, il supercomputer più veloce al mondo. Questo divario—due ore di calcolo quantistico contro diversi anni di simulazione classica—rappresenta la prova sperimentale più chiara finora del vantaggio quantistico a livello di dispositivo.
Per crittografi e sviluppatori, è un promemoria che la sicurezza post-quantistica non è più un problema lontano; è un orologio che ha già iniziato a ticchettare.
