MILANO - Un team di ricercatori coordinato da Enrico Prati dell'Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn) di Milano ha sviluppato un computer quantistico che supera la concorrenza di Google. Come si legge sulla rivista "Nature Communications Physics", la possibilità di applicare l'intelligenza artificiale e il deep learning al compilatore, ha consentito di programmare un algoritmo che si adatta a qualsiasi computer quantistico basato su porte logiche. Il risultato è stato ottenuto con la collaborazione di Matteo Paris dell'Università Statale di Milano e di Marcello Restelli del Politecnico di Milano.
Nella ricerca, Enrico Prati spiega che: "analogamente ai computer convenzionali, in cui i bit sono sottoposti ai calcoli attraverso dalle porte logiche, anche nei computer quantistici è necessario impiegare porte logiche quantistiche, che però vanno programmate da una sorta di sistema operativo che conosce quali sono le operazioni realizzabili. Tuttavia esistono molte versioni diverse di hardware che forniscono differenti operazioni realizzabili, come un piccolo mazzo di carte da gioco da cui scegliere". Il team ha dunque sviluppato con il deep learning un compilatore in grado di trovare l'ordine giusto "per giocare le 5-6 carte a disposizione, anche con sequenze lunghe centinaia di giocate, scegliendo una per una quelle giuste per formare l'intera sequenza - sottolinea Lorenzo Moro del Cnr -.
Dopo una fase di addestramento, che va da qualche ora a un paio di giorni, l'intelligenza artificiale impara a costruire nuovi pezzi per ogni porta logica quantistica, partendo dalle operazioni disponibili, ma impiegando pochi millisecondi".
La ricerca del Cnr italiano è stata brevettata: "Il nostro modello supera un brevetto simile di Google, che usa l'intelligenza artificiale dopo l'addestramento ma solo per una porta logica alla volta. Poi è richiesto un nuovo addestramento". I ricercatori hanno invece scoperto come costruire tutte le porte logiche quantistiche con un addestramento unico, dopo il quale si può richiamare subito la soluzione per una qualsiasi porta logica, con il cosiddetto deep learning. Proprio Google ha da poco inaugurato a Santa Barbara, in California, il suo Quantum AI Campus, per lo sviluppo di computer quantistici. "Guardando avanti di dieci anni, molte delle più grandi sfide globali, dai cambiamenti climatici alla gestione della prossima pandemia, richiederanno un nuovo tipo di computing" aveva spiegato in occasione dell'apertura Erik Lucero, Lead Engineer del Google Quantum AI.
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