La società canadese D-Wave Systems ha svelato e dato dimostrazione del primo computer quantistico commerciale al mondo. La potenza del nuovo dispositivo, nome in codice Orion, è stata mostrata al Computer History Museum di Mountain View, in California, facendo girare applicazioni commerciali. La dimostrazione non ha previsto la presenza fisica del computer, dislocato invece a Burnaby in un laboratorio dove veniva tenuto ad una temperatura di soli 5 millikelvin o meglio -273,145°C utilizzando elio liquido.

Orion non è comunque il primo prototipo di computer quantistico costruito da D-Wave: l´azienda due anni fa circa aveva realizzato un primo esemplare basato su 2 soli qubit o quantum bits, mentre Orion ne ha 16, "integrati" all´interno di un chip di silicio. Come per la controparte elettronica, anche i qubit sono in grado di immagazzinare valori binari zero / uno. D-Wave sostiene che il suo sistema è scalabile aggiungendo multipli di qubits intendendo con questo anche il poter raggiungere un sistema con 32 qubit già entro la fine dell´anno.

Ma tornando alla dimostrazione effettuata qualche giorno fa, Orion è stato in grado di risolvere tre problemi, ovvero la soluzione dell´algoritmo del Commesso Viaggiatore, la soluzione di un puzzle Sudoku e il matching di molecole farmaceutiche. Tali problemi sono comunque poco complessi ma è da tenere presente che i soli 16 qubit sono ancora troppo pochi. Le cose andranno certamente molto meglio con un sistema a 1024 qubit attesi per la fine del 2008.

Ma gli ambiti applicativi di maggiore interesse per un quantum-computer restano quelli dei problemi NP-completi. Questi hanno come caratteristica comune quella di un volume non fisso di dati e variabili complesse che impediscono ai "normali" computer di raggiungere un risultato in tempi ragionevoli. Tali problemi sono solitamente associati con calcoli scientifici, biometria, logistica, ricerche su database parametriche, problemi finanziari e così via.

Come esempio possiamo considerare la modellazione di una struttura di dimensioni microscopiche, come quella di una molecola di droga. Questa operazione richiede la risoluzione  della equazione di Schrodinger che raddoppia di difficoltà risolutiva per ogni elettrone presente nella molecola con un incremento esponenziale. I sistemi digitali attuali non sono in grado di risolvere la problematica se la molecola contiene più di 30 elettroni. Per scendere sul reale, una singola molecola di caffeina ha 100 elettroni e prevede un tempo di soluzione di 10^44 volte superiore a quello di un sistema a 30 elettroni.

I computer quantistici sono invece in grado di risolvere l´equazione di Schrodinger con tempi che scalano linearmente invece che esponenzialmente. Questo significa che per ogni elettrone in più nella molecola, la difficoltà della soluzione incrementa di un tempo piccolo e fisso.

Ma gli inghippi da risolvere nella realizzazione di un computer quantistico restano ancora molti. Anzitutto esiste un aspetto, noto come decoerenza, termine con il quale si indica la possibilità che i qubit possano in qualche modo interagire con le particelle del mondo circostante. Tale interazione, la cui probabilità che accada aumenta all´aumentare del numero di qubit, porterebbe all´ottenimento di calcoli casuali, rendendo il sistema inutilizzabile.

Esistono anche delle implicazioni legate alla sicurezza: i computer quantistici potrebbero essere in grado, qualora implementassero l´algoritmo di Shor, di fattorizzare il prodotto di numeri primi. I numeri primi sono utilizzati per la cifratura  delle informazioni da algoritmi di crittografia  asimmetrici come RSA. D-Wave afferma, però, che il proprio sistema implementa il solo algoritmo di Grover, utilizzato per gli scopi sopra citati.

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