Supercomputer e microchip quantistici: la simulazione da record che cambierà la progettazione dell’hardware

Il progresso della tecnologia quantistica ha raggiunto un nuovo traguardo grazie alla simulazione su larga scala di microchip quantistici realizzata impiegando oltre 7.000 GPU del supercomputer Perlmutter. Questa impresa, condotta in collaborazione tra il Lawrence Berkeley National Laboratory e l'Università di California, Berkeley, ha consentito di riprodurre dettagliatamente la fisica e il funzionamento di dispositivi quantistici di prossima generazione. La simulazione permette di esplorare l'interazione complessa dei qubit, sfruttando la sovrapposizione e l'entanglement, affrontando le sfide di coerenza e interferenze ambientali, senza la necessità di produrre fisicamente prototipi costosi e lunghi da realizzare. Il supercomputer Perlmutter, dotato di migliaia di GPU, ha reso possibile modellare fenomeni su scala multi-ordine, dal comportamento sub-nanometrico degli elettroni fino alle interazioni macroscopiche, garantendo un livello di dettaglio mai raggiunto prima. Questo ha permesso di testare rapidamente tre diverse configurazioni di circuiti quantistici in sole 24 ore, valutandone affidabilità, resistenza agli errori e potenzialità di scalabilità. Un ulteriore passo sarà il confronto tra i risultati della simulazione e i comportamenti di chip fisici reali, essenziale per perfezionare i modelli teorici e aumentare l'affidabilità dei dispositivi. Tale avanzamento rappresenta una svolta nella progettazione hardware quantistica, offrendo un metodo più efficiente e veloce, che riduce costi e tempi di sviluppo e apre nuove frontiere applicative in crittografia, intelligenza artificiale e simulazioni complesse. In prospettiva, la sinergia tra simulazione digitale e sperimentazione reale sarà cruciale per il progresso della scienza quantistica e l'adozione pratica di processori sempre più potenti e affidabili.