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DIGITAL QUANTUM COMPUTING L’elaborazione quantistica è una rivoluzione tecnologica molto complessa, quasi misteriosa, che promette di trasformare radicalmente il modo in cui le informazioni vengono elaborate. A differenza degli elaboratori tradizionali, che si basano su una logica digitale a due stati per opera dei bit (che possono essere 0 o 1), gli elaboratori quantistici utilizzano le proprietà della meccanica quantistica, come la sovrapposizione e l’entanglement, per eseguire calcoli in parallelo a velocità impensabili Esistono problemi che possono essere risolti in tempi proibitivi, utilizzando i più potenti computer attuali, per esempio le modellazioni di modelli climatici o la fatto- rizzazione di un grande numero semiprimo. Il relativo numero di variabili è molto grande e i sistemi tradizio- nali impiegherebbero miliardi di anni per la risoluzio- ne. L’elaborazione quantistica promette di rivoluzionare settori come la matematica, la medicina, l’energia, la finanza e molti altri proprio grazie alle enormi velocità di elaborazione, che rendono possibile la determinazio- ne di soluzioni estremamente complesse e, attualmente, ritenute impossibili. L’elaborazione quantistica utilizza hardware e algoritmi speciali che ricorrono alla mecca- nica quantistica per risolvere problemi molto complessi, come detto in precedenza. I computer quantistici sono molto diversi dai computer classici e tradizionali e an- che il relativo utilizzo è estremamente critico. Per certe tipologie di problemi non sono sufficienti nemmeno i su- percomputer e, sebbene essi siano in grado di risolvere miliardi di operazioni al secondo grazie alla dotazione di migliaia di CPU e GPU, essi non sono in grado di risolvere calcoli molto grandi in tempi “umanamente” accessibili. I problemi complessi sono caratterizzati dalla presenza di molte variabili che interagiscono tra loro con criteri diversificati e, a volte, imprevedibili. Alcuni esempi che potrebbero essere risolti con relativa semplicità dal cal- colo quantistico sono i seguenti: • la fattorizzazione di numeri grandi e di semiprimi, ai fine della crittografia. Con un computer quantistico potrebbe essere messa in dubbio l’efficacia dei siste- mi RSA ma, parallelamente, potrebbero essere tro- vate nuove metodologie più sicure per la protezione dei dati • la simulazione di sistemi complessi: i computer quantistici potrebbero riuscire a simulare con mol- ta precisione i sistemi complessi come, ad esempio, l’interazione delle molecole, al fine di scoprire nuovi farmaci o nuovi materiali per qualsiasi settore • la ricerca di modelli matematici caratterizzati da un numero molto grande di variabili dipendenti e indi- Elaborazione quantica: alcuni concetti fondamentali Maurizio di Paolo Emilio ELETTRONICA OGGI 523 - GENNAIO/FEBBRAIO 2025 37