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Il futuro dei computer è quantistico!

Le ricerche scientifiche portano da sempre innovazioni, in particolare nel campo delle nuove tecnologie.

I primi computer, ormai, sono roba vecchia ma è proprio da questi che è iniziato un lungo periodo di progresso tecnologico che ha portato, e ancora oggi porta, al miglioramento delle attuali tecnologie e alla ricerca di nuove.

All’inizio c’erano solo i computer ma, in seguito, sono stati collegati tra loro attraverso una “rete” che, piccola in principio, ora collega gran parte dei computer del mondo.

In contemporanea con la diffusione di Internet, le dimensioni dei computer sono iniziate a diminuire: dalle gigantesche macchine iniziali nascono i primi computer “da casa” e i primi notebook (portatili).

Ma non è finita qui, si studiano modi per creare qualcosa di ancora più portatile, da tenere sempre con sé e nascono i primi smartphone, dotati della stessa potenza di calcolo, o anche superiore, di computer di pochi anni precedenti ma racchiusa in uno spazio molto più piccolo. Quello che viene dopo è storia recente: nel 2007 la Apple presenta l’iPhone, il primo smartphone destinato ad irrompere con prepotenza nel mercato. A seguire altre aziende (Samsung e Nokia in primis) ne presentano altri più potenti. Ha inizio la battaglia degli smartphone e, in seguito, dei Tablet.

Questa, come già detto, è storia moderna. Ma cosa ci riserva il futuro?

La tecnologia, nel mondo dei computer, si sta sviluppando in diverse direzioni: una è la ricerca di metodi per incrementare la potenza di calcolo, un’altra elabora nuovi modi per immagazzinare molti dati in poco spazio e un’altra ancora ha come obbiettivo quello di rendere più efficienti i computer.

Ma, tra tutti questi rami, ce n’è uno rivoluzionario che pensa ad un tipo di computer completamente nuovo: il computer quantistico.

Le differenze rispetto a un normale computer sono davvero tante, anzi è tutto diverso.

Un normale computer salva i dati in celle che contengono un determinato numero di bit (di solito 8, il byte), i quali possono assumere 2 valori: 0 e 1. Dall’alternarsi di questi bit si ottengono, in codice binario, le informazioni: una certa sequenza di bit corrisponde ad un lettera o ad un numero.

I computer quantici, invece, sfruttano le caratteristiche quantiche delle particelle per immagazzinare dati in “qubit” (quantum bit). Questo dà la possibilità, di conseguenza, di raccogliere grandi quantità di dati in pochissimo spazio, in molto meno di quello usato attualmente per i classici computer, ma non solo.

L’entanglement (letteralmente “groviglio”), detto in parole poverissime, dice che 2 particelle che sono venute a contatto restano, in qualche modo, collegate e, stimolando in un certo modo una delle due particelle, l’altra particella subisce cambiamenti.

Di conseguenza, cambiando lo stato quantico di una particella, tutte le particelle ad essa collegate subiscono, a loro volta, cambiamenti e forniscono la possibilità di immagazzinare ulteriori informazioni.

Avere un’infinità di spazio però, non serve a niente se non si ha abbastanza potenza a disposizione per sfruttarlo a dovere, no?

Attualmente si hanno a disposizione, principalmente, 2 tipi di memorie: flash e hard disk.

Le memorie flash sono le memorie più veloci e sono utilizzate nella maggior parte dei dispositivi rimovibili, nelle RAM, negli SSD e in un particolare tipo di ROM (flash ROM).

Gli Hard Disks (esterni e interni) sono più lenti delle memorie flash perché sono costituiti da un disco che girando fornisce l’accesso ai dati alla testina che li legge (o li scrive). Un normale HD per computer fissi è a 7200 rpm (giri al minuto) mentre per i portatili di solito si trovano a 5400 rpm.

Come memoria di archiviazione interna finora sono stati utilizzati gli Hard Disk e gli SSD. La scelta di questi ultimi, nettamente più veloci dei primi, garantisce prestazioni complessive del sistema utilizzato decisamente superiori.

Questo fa capire come la velocità di archiviazione incida significativamente sulle prestazioni globali di un sistema: avendo soltanto memorie in qubit ci sarebbero già grossi vantaggi.

Ma se l’informazione è in qubit di sicuro non può essere “trascritta” in bit per essere processata. Per questo motivo tutto l’hardware precedente non funzionerà più e saranno necessari nuovi dispositivi così come nuovi “processoriquantistici.

I computer quantistici, quindi, saranno una completa rivoluzione per il mondo dei computer. Una rivoluzione che è già iniziata poiché esistono già alcuni esemplari di “quantum computer” come il D-Wave e il D-Wave Two.

Il primo si vanta di essere stato il primo computer quantico ad essere stato venduto (una cifra intorno ai $10.000.000, 10 milioni di dollari) mentre il secondo è recentissimo infatti è stato presentato, da Google, Nasa e USRA (Universities Space Research Association), soltanto nel Maggio 2013.

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