Nella tana sotto zero del laptop più potente del mondo

Sembra un lampadario dorato e racchiude il luogo più freddo dell’universo.

Quello che sto guardando non è solo il laptop più potente del mondo, ma la tecnologia fondamentale per la sicurezza finanziaria, Bitcoin, i segreti governativi, l’economia mondiale e altro ancora.

L’informatica quantistica è la chiave grazie alla quale le aziende e i paesi vincono – e perdono – il resto del 21° secolo.

Di fronte a me, sospesa a un metro di altezza, in una struttura di Google a Santa Barbara in California, c’è Willow. Francamente non period quello che mi aspettavo.

Non ci sono schermi o tastiere, per non parlare di telecamere olografiche o chip per la lettura del cervello.

Willow è una serie di dischi rotondi delle dimensioni di un barile di petrolio collegati da centinaia di fili di controllo neri che scendono in un frigorifero a bagno di elio liquido in bronzo mantenendo il microchip Quantum un millesimo di grado sopra lo zero assoluto.

Sembra, e sembra, molto anni Ottanta, ma se il potenziale dei quanti venisse realizzato, la struttura di metallo e filo di medusa di fronte a me trasformerà il mondo, in molti modi.

“Benvenuti nel nostro laboratorio di intelligenza artificiale quantistica”, afferma Hartmut Neven, capo di Quantum di Google, mentre attraversiamo la porta advert alta sicurezza.

Neven è una sorta di figura leggendaria, in parte genio della tecnologia, in parte appassionato di musica techno, che si veste come se avesse fatto snowboard qui direttamente dal pageant musicale Burning Man, per il quale disegna opere d’arte. Forse lo ha fatto, in un universo parallelo, ne parleremo più avanti.

La sua missione è trasformare la fisica teorica in laptop quantistici funzionali “per risolvere problemi altrimenti irrisolvibili” e ammette di essere di parte ma cube che questi lampadari sono i più performanti al mondo.

Gran parte della nostra conversazione riguarda ciò che non ci è consentito filmare in questo laboratorio ristretto. Questa tecnologia fondamentale è soggetta a controlli sulle esportazioni e segretezza ed è al centro di una corsa per la supremazia commerciale ed economica. Qualsiasi piccolo vantaggio, dalla forma di nuovi componenti alle aziende nelle catene di fornitura globali, è una fonte di potenziale effetto leva.

C’è una notevole atmosfera californiana in questo tempio dell’alta scienza, nella sua arte e nei suoi colori. A ogni laptop quantistico viene assegnato un nome come Yakushima o Mendocino, ciascuno di essi è avvolto in un’opera d’arte contemporanea e vari murales in stile graffiti adornano le pareti illuminate dal luminoso sole invernale.

Neven sostiene Willow, l’ultimo chip Quantum di Google, che ha raggiunto due importanti traguardi. Ha detto che ha risolto “una volta per tutte” la discussione sulla possibilità che i laptop quantistici possano svolgere compiti che i laptop classici non possono.

Willow ha anche risolto in pochi minuti un problema di riferimento che avrebbe richiesto al miglior laptop del mondo 10 settilioni di anni, quindi più di un trilione di trilioni, o uno con 25 zeri alla tremendous, più dell’età dell’universo.

Questo risultato teorico è stato recentemente applicato all’algoritmo Quantum Echoes, impossibile per i laptop convenzionali, che aiuta advert apprendere la struttura delle molecole dalla stessa tecnologia utilizzata nelle macchine MRI.

Neven spiega come crede che questo chip quantistico Willow verrà utilizzato “per aiutare con molti problemi che l’umanità ha ora”.

“Ci consentirà di scoprire farmaci in modo più efficiente”, afferma. “Ci aiuterà a rendere la produzione alimentare più efficiente, ci aiuterà a produrre energia, a trasportare energia, a immagazzinare energia… a risolvere il cambiamento climatico e la fame umana…”

“Ci permette di comprendere molto meglio la natura e quindi di svelare il suo segreto per costruire tecnologie che rendano la vita più piacevole per tutti noi”, mi cube.

Alcuni ricercatori ritengono che l’intelligenza artificiale sarà veramente possibile solo con Quantum.

I membri del crew qui hanno appena ricevuto il premio Nobel per la ricerca originale sui “qubit superconduttori” utilizzati qui.

Il chip Willow ha 105 qubit. Lo sforzo quantistico di Microsoft ha 8 qubitma utilizza un approccio diverso. La corsa intorno al mondo è quella di arrivare a 1 milione di qubit per una “macchina su scala industriale” in grado di fare chimica quantistica e progettazione di farmaci, senza errori. La tecnologia è fragile.

Quello che sta succedendo qui viene osservato con attenzione in tutto il mondo. Il professor Sir Peter Knight, presidente del comitato consultivo strategico dei programmi nazionali di tecnologia quantistica, afferma che Willow ha aperto nuove strade.

“Tutte le macchine sono ancora allo stadio di modello giocattolo, commettono errori. Hanno bisogno di correzione degli errori. Willow è stata la prima a dimostrare che è possibile correggere gli errori, attraverso ripetuti cicli di riparazioni, che migliorano,” cube.

Ciò mette la tecnologia sulla buona strada per essere scalata fino a eseguire con precisione un trilione di operazioni, forse entro sette o otto anni, anziché nei due decenni precedentemente ipotizzati.

Se il primo quarto di questo secolo è stato caratterizzato dall’ascesa di Web e poi dell’intelligenza artificiale, i prossimi 25 anni segneranno sicuramente l’inizio dell’period quantistica.

Immagina di provare a trovare una pallina da tennis in una delle mille estrazioni chiuse. Un laptop classico li apre ciascuno in ordine. Un laptop quantistico li apre tutti contemporaneamente. O allo stesso modo, invece di dover avere bisogno di cento chiavi per aprire cento porte nei normali laptop, il quantum ti consente di aprirle tutte e cento, con una chiave, istantaneamente.

Queste macchine non saranno per tutti. Non si ridurranno a telefoni, occhiali AI o laptop computer. Ma il punto è che la potenza di questi laptop cresce in modo esponenziale e tutti ne prendono parte.

Chiedo al capo di Nvidia Jensen Huang se ciò rappresenta una minaccia per il suo modello di fornitura di chip specializzati per l’intelligenza artificiale. “No, in futuro verrà aggiunto un processore quantistico a un laptop”, risponde.

E uno dei chief britannici nel settore sottolinea cosa c’è in palio nel mondo quantistico: il potere finale di decrittografare quasi qualsiasi cosa, dai segreti di stato a Bitcoin.

Anche tutte le criptovalute dovranno essere riesaminate a causa della minaccia del calcolo quantistico”, afferma Sir Peter.

Uno dei principali associate di Nvidia l’anno scorso ha affermato che, sebbene Bitcoin avesse ancora qualche anno, la tecnologia doveva passare a una blockchain più forte entro la tremendous del decennio.

Fonti dell’industria tecnologica fanno riferimento al processo “Harvest Now, Decrypt Later” per descrivere come si ritiene che le agenzie statali stiano salvando tutti i dati crittografati del mondo in patria e all’estero con l’aspettativa che le generazioni future possano accedervi.

E poi c’è la corsa intorno al mondo. L’approccio della Cina è molto diverso dalla corsa commerciale degli Stati Uniti e dell’Occidente.

Con circa 15 miliardi di dollari (11 miliardi di sterline), la risorsa totale impegnata nella tecnologia quantistica in Cina è forse dell’ordine di tutti i programmi governativi del resto del mondo messi insieme, afferma Sir Peter.

Dal 2022 la Cina ha pubblicato più articoli scientifici sulla quantistica rispetto advert altri paesi e gli sforzi sono stati guidati da un fisico pionieristico chiamato Pan Jianwei. Si tratta di una parte fondamentale del 14° piano quinquennale di Pechino.

La Cina ha deciso di impedire alle sue aziende tecnologiche come Baidu e Alibaba di sviluppare la propria ricerca quantistica e di concentrare le persone e le infrastrutture in un’impresa statale. La Cina sta cercando di ottenere un vantaggio sulle comunicazioni quantistiche e sui satelliti.

L’anno scorso, Jianwei ha sviluppato e testato il laptop quantistico Zuchongzhi 3.0 utilizzando una tecnologia simile ma un approccio diverso da quello di Willow, ottenendo risultati simili. In autunno è stato aperto per uso commerciale. Sembra tutto un po’ come il Progetto Manhattan della Seconda Guerra Mondiale per produrre le prime armi nucleari, o la corsa allo spazio del 21° secolo.

Il Regno Unito è uno dei centri scientifici più importanti per la ricerca quantistica. È stato uno scienziato britannico a condurre la ricerca originale sui qubit superconduttori. Ci sono dozzine di aziende e ricerche all’avanguardia qui. Il governo prevede di effettuare un investimento significativo in questo senso nelle prossime settimane. È vitale per l’economia, per l’uso militare e per la geopolitica. C’è la speranza che il Regno Unito diventi la terza potenza in questo settore.

Tornando al laboratorio Willow, forse vengono poste ancora più domande esistenziali. L’anno scorso Neven suggerì che la velocità senza precedenti di Willow supportasse alcune concezioni dell’esistenza di un multiverso. Fondamentalmente questa velocità potrebbe essere spiegata dal fatto che Willow ha attinto agli universi paralleli per la sua potenza di calcolo. Non tutti gli scienziati l’hanno creduto.

“C’è ancora un dibattito vivace”, mi cube. “Come hai imparato durante la tua visita al laboratorio, la ragione per cui i laptop quantistici sono così potenti è che in un ciclo di orologio possono toccare da 2 a 105 combinazioni simultaneamente. Ti viene da chiederti dove sono queste cose numerous?… C’è una versione della meccanica quantistica a cui pensare – la formulazione dei molti mondi – universi paralleli o realtà parallela.”

Willow non lo aveva dimostrato, fu attento a dire Neven, ma “suggerì di prendere questa thought sul serio”.

Questa è l’avanguardia della frontiera del mondo, della tecnologia, della crescita, e il governo britannico presto verserà centinaia di milioni per mettersi al passo con Willow e i cinesi. Sembra fantascienza… sta rapidamente diventando una realtà economica.