Nel corso del keynote di apertura del Google I/O 2021 che abbiamo seguito live sul canale Twitch di HDBlog il colosso di Mountain View ha dedicato uno spazio all'inaugurazione del Quantum AI campus di Santa Barbara, in California. Si tratta di un luogo fisico che incarna simbolicamente uno degli sforzi maggiori in cui è impegnata Google, ovvero la realizzazione entro la fine del decennio di un error-corrected quantum computer.

Il Quantum AI campus ospiterà tutti i lavoratori impiegati in questo progetto oltre al primo quantum data center di bigG e al primo impianto produttivo del processore Sycamore da 54 qubit che vedete nell'immagine qui sotto. Google parla di questa impresa come di un viaggio con l'obiettivo di costruire 1.000.000 di qubit fisici da impiegare all'interno di un computer quantistico che avrà le dimensioni di un'intera stanza. Attualmente infatti questi computer hanno dimensioni modeste ed ospitano soltanto 100 qubit: si tratta quindi di un'impresa vertiginosa.

Google si fregia di essere stata pioniera nel campo dello sviluppo dell'Intelligenza Artificiale cominciando ad impiegare l'apprendimento automatico 20 anni fa (per la correzione degli errori ortografici contenuti nelle ricerche), e di aver poi guidato 10 anni fa la rivoluzione del deep learning. Per le sfide che ci aspetteranno tra 10 anni, sarà necessario secondo Mountain View un nuovo tipo di elaborazione.

Per costruire batterie migliori, creare fertilizzanti, abbattere le emissioni globali di carbonio, o per mettere a punto nuovi farmaci e ancora più sicuri abbiamo bisogno di progettare in maniera più precisa a livello molecolare. Per farlo occorre simulare il comportamento della natura in modo più accurato: ed è qui che gli attuali computer vengono meno, ed entrano in gioco quelli quantistici.

La natura infatti è regolata dalle interazioni della meccanica quantistica, di ordine probabilistico, con dinamiche che non possono essere replicate dal calcolo classico. I computer quantistici invece utilizzano i "qubit", ovvero i bit quantistici, che tra i vantaggi sono anche in grado di replicare la complessità delle molecole nel mondo reale.

Questo significa che nell'era degli error-correted quantum computer potremo similare il modo in cui le molecole si comportano, ottenendo così di testare in un ambiente virtuale processi chimici e nuovi materiali prima ancora di tradurli in costosi prototipi reali.

Allo stato attuale delle cose, i computer quantistici sono già in grado di eseguire calcoli che superano le facoltà di quelli tradizionali. Il Google Quantum AI campus di Santa Barbara appena inaugurato potrebbe essere quindi il luogo dove realizzare uno dei più grandi progressi tecnologici della storia.

Di sicuro già ora detiene un singolare primato: i criostati che ospita, infatti, internamente possono essere classificati tra i luoghi più freddi dell'universo, dal momento che raggiungono temperature intorno ai 10 milliKelvin, pari a circa -273 gradi Celsius.