La rivoluzione dei computer quantistici
Il Quantum Computing è solo una chimera?
Ecco cosa leggerai in questa newsletter:
Sondaggio (Ritieni che il Quantum Computing sia una delle tecnologie più promettenti del momento?)
News: Microsoft e Quantinuum hanno annunciato un importante progresso nel campo del Quantum Computing; arriva Stargate, il supercomputer di Microsoft ed OpenAI; 273 Ventures ha annunciato il rilascio di KL3M; OpenAI ha diffuso le creazioni realizzate con Sora da un gruppo selezionato di artisti ed agenzie pubblicitarie; un gruppo di ricercatori americani ha previsto l’emergere di una nuova forma di Intelligenza Artificiale Generativa, definita “AI Collettiva”; secondo Jensen Huang (CEO di Nvidia), tra cinque o dieci anni, i videogiochi potrebbero essere interamente creati con l’Intelligenza Artificiale.
Community: Digitazon Meetup; il percorso verso il successo professionale non è mai lineare; Figma è lo strumento più usato dai web designer.
Le promesse del Quantum Computing
Sebbene non tutti abbiano ancora capito esattamente di che cosa si tratti, considerate le sue scarse applicazioni attuali nel mondo reale, il Quantum Computing è riconosciuto, da più fonti autorevoli, come uno dei trend tecnologici più promettenti del momento. Capgemini, ad esempio, nel suo rapporto annuale "TechnoVision Top 5 Tech Trends to Watch in 2024", ha identificato il Quantum Computing come una delle cinque tecnologie chiave (insieme all’Intelligenza Artificiale Generativa, i semiconduttori, le batterie e le tecnologie spaziali) per affrontare al meglio le più importanti sfide sociali, ambientali ed economiche del 2024.
Anche Google si sta appassionando sempre di più al “fenomeno”, tanto da indire un concorso (“Quantum for real-world Impact”), in collaborazione con la fondazione XPrize, per capire come utilizzare concretamente questa nuova tecnologia emergente, mettendo in palio un premio del valore di cinque milioni di dollari da distribuire tra i vincitori. I partecipanti al concorso avranno tre anni di tempo per sviluppare le proprie idee.
Pur non avendo lo stesso “appeal” di tecnologie “abilitanti” come, ad esempio, l’AI Generativa oppure la Realtà Aumentata, di Quantum Computing, si parla ormai da diversi anni, soprattutto, in virtù della sua capacità - al momento, solo teorica - di risolvere problemi complessi molto più rapidamente di qualsiasi altro supercomputer in circolazione. Secondo un recente studio di Google Quantum AI, un “computer quantistico” sarebbe potenzialmente in grado di risolvere istantaneamente un problema matematico complesso che richiederebbe 47 anni per essere risolto da un supercomputer tradizionale.
Come funziona un computer quantistico
I computer quantistici sono dispositivi di elaborazione dati molto avanzati che sfruttano le leggi della fisica quantistica per risolvere problemi complessi. A differenza dei computer tradizionali, che utilizzano i bit “per funzionare”, i computer quantistici si servono dei q-bit (o “Quantum Bit”)
I q-bit hanno la capacità di esistere in più stati contemporaneamente grazie al cosiddetto fenomeno della sovrapposizione quantistica, il che permette ai computer quantistici di eseguire calcoli ad una velocità e con una potenza di calcolo che superano di gran lunga quelle dei computer tradizionali. In altre parole, a differenza dei bit classici, che possono essere 0 o 1, un q-bit può esistere in una sovrapposizione di stati, il che significa che può essere sia 0 che 1 contemporaneamente. Insomma, volendo sintetizzare, un computer quantistico utilizza i q-bit per eseguire algoritmi quantistici multidimensionali.
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A cosa serve il Quantum Computing
Sebbene sia una tecnologia ancora piuttosto acerba ed astratta, il Quantum Computing ha senz’altro un potenziale enorme e, da qui a qualche anno, potrebbe davvero rivoluzionare diversi settori. Abbiamo provato a stilare una lista, senz’altro non esaustiva, di alcune fra le sue possibili applicazioni nel “mondo reale”. Il Quantum Computing potrebbe:
Migliorare l’addestramento dei modelli di Intelligenza Artificiale, riducendo i consumi energetici;
Simulare scenari complessi, che sarebbero altrimenti inaccessibili ai computer tradizionali;
Simulare le proprietà quantistiche della materia, favorendo la scoperta di nuovi materiali e farmaci;
Migliorare le previsioni meteorologiche attraverso la simulazione di modelli climatici complessi;
Ottimizzare la logistica, risolvendo, ad esempio, il ben noto “problema del commesso viaggiatore” (Travelling Salesman Problem), che è notoriamente difficile da gestire mediante l’utilizzo di computer tradizionali;
Risolvere problemi di ottimizzazione su scala combinatoria in tempi molto più rapidi rispetto ai computer tradizionali, processando una grande quantità di informazioni simultaneamente.
I tempi sono davvero maturi?
Il Quantum Computing è una tecnologia davvero così promettente oppure si tratta dell’ennesimo “hype del momento”?
Potrebbe sembrare il contrario, ma, a detta degli esperti in materia, il Quantum Computing non è affatto una chimera ma, piuttosto, una vera e propria rivoluzione in atto, soprattutto grazie alla recente pubblicazione su Nature di uno studio dell’Università di Harvard (realizzato, in collaborazione con l’Istituto di Tecnologia del Massachusetts e di QuEra Computing), nel quale si annuncia la realizzazione del primo processore quantistico con 48 q-bit logici, in grado di ridurre drasticamente gli errori dei computer quantistici.
Staremo a vedere. Nel frattempo, per provare a rispondere alla domanda con cui abbiamo aperto questo paragrafo, il consiglio è di affidarsi a chi mastica q-bit e computer quantistici da anni.
Secondo Simone Montangero, direttore del Centro di Calcolo e Simulazione Quantistica presso l’Università di Padova, interpellato dall’ANSA per commentare la notizia sulla realizzazione del nuovo processore quantistico da parte dell’Università di Harvard, “Il traguardo raggiunto cambia radicalmente le prospettive future. Ora diventa davvero possibile pensare di realizzare in poco tempo processori a 10.000 q-bit con concrete applicazioni industriali e di ricerca scientifica. Ovviamente, però, non bisogna credere che non vi siano altri problemi da risolvere: di lavoro da fare ce n’è comunque tanto”.
Le risorse di questa settimana
News
Microsoft e Quantinuum hanno annunciato di essere riuscite a creare 4 q-bit logici altamente affidabili a partire da soli 30 q-bit fisici, riducendo la probabilità di errore di ben 800 volte. Questo avanzamento potrebbe permettere ai computer ibridi, che combinano capacità classiche e quantistiche, di risolvere problemi scientifici altrimenti irrisolvibili.
Microsoft ed OpenAI stanno collaborando per costruire un nuovo complesso di data center del valore di 100 miliardi di dollari, all'interno del quale sarà posizionato un supercomputer, chiamato "Stargate", che servirà ad incrementare sensibilmente la potenza di calcolo dei propri sistemi di Intelligenza Artificiale.
273 Ventures ha annunciato il rilascio di KL3M, il primo modello linguistico di grandi dimensioni (LLM) ad ottenere la “Licensed Model (L) Certification” dall'ente indipendente Fairly Trained. La certificazione attesta che i dati di addestramento sono stati ottenuti ed utilizzati nel rispetto delle licenze oppure sono di dominio pubblico. Il team di 273 Ventures, che in precedenza aveva co-fondato la startup LexPredict, ha progettato KL3M specificamente per il settore legale.
OpenAI ha diffuso le creazioni realizzate con Sora da un gruppo selezionato di cineasti, artisti, agenzie pubblicitarie e musicisti: Walter Woodman, Sidney Leeder e Patrick Cederberg (membri di shy kids, una società di produzione multimediale con sede a Toronto), Paul Trillo (artista multidisciplinare), Nik Kleverov (Creative Director di Native Foreign), August Kamp, (artista e musicista), Josephine Miller (Creative Director), Don Allen Stevenson III (Digital AR/XR Artist) e Alex Reben (Scultore). Questi esempi dimostrano la potenziale versatilità di Sora e la sua capacità di abilitare nuove esperienze creative.
In un articolo pubblicato su Nature Machine Intelligence, gli scienziati delle università di Loughborough, Yale e del Massachusetts Institute of Technology hanno previsto l’emergere di una nuova forma di Intelligenza Artificiale Generativa, definita “AI Collettiva”, dove molte unità diverse, ognuna capace di apprendere costantemente ed acquisire nuove competenze, formano una rete per condividere informazioni vicendevolmente, proprio come facevano i Borg in Star Trek!
Jensen Huang (CEO di Nvidia) ha previsto che, entro cinque o dieci anni, i videogiochi potrebbero essere interamente creati con l’Intelligenza Artificiale. Attualmente, gli studi di produzione già utilizzano l’AI per risparmiare tempo ed aumentare la produttività nella creazione di asset e codice. Tuttavia, sebbene i progressi siano già palpabili (Ubisoft ha recentemente mostrato prototipi di personaggi “non giocabili” alimentati dall’AI, che consentono conversazioni naturali mediante avatar digitali), l’immaginazione di spazi tridimensionali generati completamente da modelli AI è ancora lontana.
Community
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“Tutti i computer, anche quelli classici, hanno bisogno di sistemi per la correzione degli errori perché è inevitabile che possano verificarsi errori, dovuti principalmente da disturbi esterni, nei bit”, ha detto all’ANSA, Simone Montangero, direttore del Quantum Computing and Simulation Center dell'Università di Padova.
https://www.ansa.it/canale_scienza/notizie/frontiere/2024/04/05/gli-errori-nei-computer-quantistici-ridotti-di-800-volte-_c96f2b7c-d723-4e2c-9e2b-433a168f3c74.html