Caltech e Oratomic: un computer quantistico utile potrebbe richiedere da 10.000 a 20.000 qubit

Caltech ha dichiarato che l'architettura di correzione degli errori proposta riesce a codificare ogni qubit logico con appena cinque qubit fisici, contro circa 1.000 dei metodi convenzionali. L'università ha spiegato che l'approccio sfrutta atomi neutri, che possono essere spostati e intrecciati in un array tramite fasci laser chiamati pinzette ottiche.

Caltech collega il numero inferiore di qubit a un rischio per la sicurezza. Secondo l'ateneo, la tempistica accelerata significa che la sicurezza delle comunicazioni digitali, comprese le transazioni finanziarie e la messaggistica privata, potrebbe vacillare prima del previsto. La crittografia RSA ed ECC in uso oggi potrebbe essere violata da un computer quantistico abbastanza grande che usi l'algoritmo di Shor, si legge nel comunicato. Gli autori hanno sottolineato l'importanza di una migrazione sicura e tempestiva verso nuovi schemi di crittografia resistenti agli attacchi quantistici.

Come si abbassa la stima

Caltech ha dichiarato che le stime precedenti indicavano la necessità di milioni di qubit per un computer quantistico affidabile, mentre i nuovi risultati mostrano che una macchina pienamente realizzata potrebbe essere costruita con appena 10.000-20.000 qubit. La necessità di meno qubit significa che una macchina del genere potrebbe, in teoria, essere operativa entro la fine del decennio, ha affermato Caltech. In precedenza gli esperti ritenevano che una macchina così accurata avrebbe richiesto altri 10 o persino 20 anni di lavoro.

Madelyn Cain, scienziata teorica principale di Oratomic e co-prima autrice, ha detto che il lavoro riduce il numero di qubit fino a due ordini di grandezza. John Preskill, fisico teorico di Caltech, ha affermato che il team sta sviluppando architetture ad atomi neutri che "riducono drasticamente le stime delle risorse per il calcolo quantistico tollerante ai guasti". Il rapporto è stato pubblicato online, ha reso noto Caltech. Manuel Endres, professore di fisica a Caltech, ha definito il risultato "correzione degli errori ultra-efficiente", secondo CoinMarketCap.

Perché gli atomi neutri contano

Endres e i suoi colleghi hanno recentemente costruito il più grande array di qubit mai assemblato, con 6.100 atomi neutri intrappolati, ha dichiarato Caltech. HPCwire ha riferito che il team ha diviso un laser in 12.000 pinzette per trattenere gli atomi. I precedenti array di questo tipo contenevano solo centinaia di qubit. L'array ha mantenuto i qubit in sovrapposizione per circa 13 secondi, quasi 10 volte più a lungo degli array simili precedenti, manipolando i singoli qubit con una precisione del 99,98 per cento. Il team ha anche spostato atomi per centinaia di micrometri mantenendo la sovrapposizione.

Endres ha detto che i qubit ad atomi neutri possono essere collegati direttamente su grandi distanze perché una pinzetta può trasportare un atomo all'estremità opposta di un array e intrecciarlo lì. Questa capacità di muovere gli atomi è centrale per lo schema di correzione degli errori, ha affermato Caltech.

L'azienda dietro la dichiarazione

Oratomic ha dichiarato di aver raccolto 300.000.000 di dollari in un round di Serie A. ARCH Venture Partners, Spark Capital e Khosla Ventures hanno co-guidato il round, con Bezos Expeditions, Index Ventures, General Catalyst, Lowercarbon Capital e Bain Capital tra i partecipanti. Vinod Khosla ha scritto su X che il round è stato il più grande investimento iniziale mai fatto dalla sua società.

Dolev Bluvstein, amministratore delegato di Oratomic, ha detto a TechCrunch che Oratomic non va paragonata a PsiQuantum, una startup valutata 7.000.000.000 di dollari lo scorso settembre che punta a consegnare una macchina da un milione di qubit entro la fine del prossimo anno. Bluvstein ha affermato che Oratomic ha bisogno di circa 10.000-20.000 qubit e ha già dimostrato tutti i componenti principali su scala leggermente inferiore. Secondo Bluvstein, Oratomic salta la fase dei computer quantistici rumorosi a scala intermedia e non ha intenzione di costruire o vendere quei prototipi, che la maggior parte dei concorrenti offre.

Cosa resta da dimostrare

Il risultato è teorico, ha dichiarato Caltech. Oratomic ha mostrato i suoi componenti solo su scala ridotta, ha detto Bluvstein a TechCrunch. Il comunicato di Caltech afferma che i risultati indicano che i computer quantistici tolleranti ai guasti potrebbero essere all'orizzonte, ma non fornisce una data per una dimostrazione su larga scala. Oratomic ha dichiarato che lavorerà a stretto contatto con l'Advanced Quantum Computing Mission di Caltech sull'elaborazione dell'informazione quantistica, con l'obiettivo di costruire il primo computer quantistico tollerante ai guasti su scala utilitaristica.

Cosa succede ora

Oratomic ha dichiarato di aver raccolto la Serie A per costruire un computer quantistico praticabile e punta a una macchina su scala utilitaristica entro la fine del decennio. I finanziamenti di venture capital per le startup quantistiche hanno raggiunto un record di 3.900.000.000 di dollari su 127 operazioni nel 2.025, secondo PitchBook. Dimitri Zabelin, autore della ricerca, ha scritto che il settore "è passato dal dibattito sulla fattibilità alla competizione sull'esecuzione".