In questo video possiamo vedere una interessante lezione che riguarda il calcolo quantistico. Si tratta di una rivoluzione informatica molto attesa e che si ritiene imminente. In breve posso dire che l'informatica quantistica è l'insieme delle tecniche di calcolo e del loro studio che utilizzano i quanti per memorizzare e elaborare le informazioni. Molte sono le differenze con l'informatica classica, soprattutto nei principi fondamentali.
La macchina di Turing ad esempio utilizza gli assiomi della fisica classica, ossia lo stato del nastro e della testina sono sempre univocamente identificabili, gli spostamenti sono sempre regolati dalle leggi del moto, ecc… Quindi la macchina di Turing è totalmente deterministica. Una sua variante, che si dimostra equivalente ma più veloce, è la macchina di Turing probabilistica. Essa può risolvere ogni problema che è possibile risolvere tramite la macchina di Turing deterministica, ma di solito lo fa più velocemente (nel senso della teoria della complessità algoritmica). Anch'essa, però, è soggetta agli assiomi della fisica classica, e soprattutto nessuna delle due è reversibile, per il secondo principio della termodinamica. Dato che la meccanica quantistica è reversibile, una macchina di Turing quantistica deve essere reversibile. Inoltre deve rispettare i vincoli della meccanica quantistica, tra cui il principio di indeterminazione di Heisenberg e l'equazione di Schrödinger.
Insomma, ma alla fine un computer basato su una macchina di Turing quantistica (o probabilistica) cosa riesce a fare rispetto ai moderni computer? Riesce a fare esattamente le stesse cose, ma ad una velocità molto superiore e questo è importante nel campo dell’informatica in cui c’è sempre bisogno di velocità di calcolo sempre più alte.
In ogni caso prima di ottenere un dispositivo di questo tipo bisognerà superare alcune difficoltà tecniche per cui molti scienziati stimano che il primo computer quantistico vero e proprio non vedrà la luce prima di un decennio.
Nel frattempo cerchiamo di capirci qualcosa in più riguardo al calcolo quantistico seguendo questa interessante lezione sull’argomento tenuta dal professore Mario Rasetti del Politecnico di Torino.
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