Le teorie e le applicazioni per i computer quantistici sono state oggetto di numerose ricerche, visto che molti studiosi, primi tra tutti matematici e fisici, considerano questa disciplina uno strumento potenzialmente molto utile per le proprie ricerche. Ma i risvolti commerciali per ora tardano a concretizzarsi.

Le potenzialità dell’informatica quantistica, come ampiamente descritto su Programmazione.it, si basano su alcuni assunti, tra cui il fatto che nella computazione classica un bit può rappresentare uno dei due stati logici possibili (0, 1), mentre nella computazione quantistica un qbit può rappresentare entrambi gli stati logici contemporaneamente. Nell’ultima edizione della rivista scientifica Physical Review Letters sono comparsi due articoli estremamente interessanti, che dimostrano i passi avanti compiuti per la comprensione e la risoluzione delle problematiche legate a questo settore dell’informatica.

La progettazione di specifici algoritmi quantistici sta rivestendo una grande importanza per i futuri sviluppi dei computer quantistici, e proprio in questo ambito si sono conseguiti interessanti risultati. Tre esperti dell’Università di Bristol e del MIT hanno definito un algoritmo quantistico, che risolve sistemi lineari di equazioni in modo molto efficiente.

La risoluzione di questi sistemi ha dei risvolti pratici in tutta una serie di problematiche tecniche ben precise: gestione e processamento dei segnali nelle comunicazioni, modellazione dei fenomeni climatici, modellazione in ambito genetico, analisi statistiche, ecc. Per tale ragione, disporre di un metodo veloce ed efficiente per risolvere numericamente questi problemi, migliorerebbe la vita di molti scienziati, spesso costretti a trovare soluzioni artificiose per processare terabyte o petabyte di dati.

Il professor Seth Lloyd ha guidato il progetto, avvalendosi della collaborazione di due giovani studiosi, Aram Harrow e Avinatan Hassidim, che già in passato hanno pubblicato interessanti ricerche su questo argomento. L’algoritmo in questione permette la risoluzione di un insieme di equazioni lineari con una velocità che è esponenzialmente maggiore rispetto a quanto possa fare un algoritmo classico, non quantistico.

Per la risoluzione di un sistema con N variabili, in genere un algoritmo classico impiega un tempo direttamente proporzionale a N, mentre il nuovo algoritmo quantistico impiega un tempo che è proporzionale al logaritmo di N.

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• 21-10-2009 Ricerche innovative nel settore dei computer quantistici (2/2)