IL Digitale


L'atomo che respira

Se la mia professoressa di biologia leggesse questo titolo, riuscirebbe a sgridarmi dall’altra parte dell’oceano: gli atomi non hanno polmoni o organi respiratori, asino! In effetti il termine è impreciso, ma ricercatori dell’Università di Washington hanno pensato a questo dopo aver visto la vibrazione meccanica tra due strati di atomi, sollecitati da una sorgente laser. Il motivo è il suono: questa vibrazione ricorda il rumore che facciamo quando respiriamo.

Da bravi scienziati impegnati nello studio dell’informazione quantistica, hanno anche costruito uno strumento in grado di misurare vibrazioni e rumore, un passo importante nel cercare di portare il quantum computing ad applicazioni concrete. L’importanza della scoperta è notevole, perché’ il nocciolo della questione è come fare in modo di mettere dei dati sugli atomi dei chip, andando quindi a costruire il computer idealmente più efficiente e performante possibile. Il dato può essere trasportato su un fotone, ossia la particella di energia più piccola possibile che, a seconda di lunghezza d’onda e polarizzazione, dà il famoso qubit su cui si reggono le sorti di questa tecnologia digitale. Dal momento che il dato qubit viaggia col fotone, significa che va alla velocità della luce, e quindi consente capacità computazionali mai viste prima.

La fibra ottica da tempo consente di muovere dati ad alte velocità, con minime perdite di energia e di dati, ed ora la possibilità di trasportare fotoni e qubit significa che l’infrastruttura esistente può supportare l’adozione di questa nuova tecnologia. La scoperta del respiro dell’atomo ha quindi messo gli scienziati su un sentiero nuovo: la possibilità di orchestrare diversi emittenti di fotoni e qubit su circuiti ottici, e quindi creare la rete dati necessaria a farli parlare tra loro. Per chi volesse approfondire, fresco di stampa, ecco qui.

Nonostante questo settore sia ancora in una fase di sviluppo, si intravede la possibilità di ottenere grandi risparmi di energia in server e telecomunicazioni, ed anche quella di far calcoli prima troppo costosi se non impossibili. Nonostante il progresso dei nuovi chiplet, che pure lavorano su scala atomica potendo trasmettere decine di terabyte di dati dal singolo chip, la crescita delle applicazioni di intelligenza artificiale come ChatGPT e Dall-E sta consumando centrali nucleari di energia.

Solo l’allenamento di un LLM consuma 300 tonnellate di CO2 e 280 MWH di corrente: ogni vostra domanda a ChatGPT costa $0.22, che sono un vero patrimonio quando consideriamo i 150 milioni di clienti ed i 2.5 miliardi di conversazioni al mese. Ecco il motivo dei grossi investimenti in quantum computing: cercare di avanzare ancora il limite della fisica, costruire dei chip e delle reti sempre più veloci ed efficienti.

Per studenti e genitori che si interrogano sul futuro, e cosa sia conveniente studiare, questo settore della fisica quantistica, al pari del calcolo combinatorio per la creazione di nuovi materiali e quello delle neuroscienze applicate al binomio cervello-computer, è promettente. In qualsiasi caso, anche studiando archeologia, giurisprudenza o biologia, imparate bene a risolvere problemi e connettere le variabili che contano, ma se passate da queste tre strade vi fate un favore.

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Angela Maria Borello (Torino): direttrice didattica scuola per l’infanzia, curiosa di bambini
Valeria De Bernardi (Torino): musicista, docente al Conservatorio, scrive di atmosfere musicali, meglio se speziate
Roberto Dolci (Boston): imprenditore digitale, follower di Seneca ed Ulisse, tifoso del Toro
Barbara Nahmad (Milano): pittrice e docente all'Accademia di Brera. Una vera milanese di origini sefardite
Giovanni Maddalena (Termoli): filosofo del pragmatismo, della comunicazioni, delle libertà. E, ovviamente, granata
Riccardo Ruggeri (Lugano): scrittore, editore, tifoso di Tex Willer e del Toro