Quale Sistema Operativo usano i Computer Quantistici

Abbiamo sentito parlare a lungo dei computer quantistici e delle possibilità che offrono per l’industria. Siamo pero ancora molto lontani dal fatto che possano raggiungere l’ambiente domestico. Tuttavia, non [...] ..

Quale Sistema Operativo usano i Computer Quantistici

Abbiamo sentito parlare a lungo dei computer quantistici e delle possibilità che offrono per l’industria. Siamo pero ancora molto lontani dal fatto che possano raggiungere l’ambiente domestico. Tuttavia, non possiamo fare a meno di chiederci, quale sistema operativo usano i computer quantistici?

I computer di oggi funzionano con bit del sistema binario, uno e zero che rappresentano se passa o meno un impulso elettrico, e tutto ciò che usi sul tuo PC, dai giochi a questa pagina web, non sono altro che lunghe stringhe di cifre binarie. Al contrario, un computer quantistico fa uso di qubit, particelle subatomiche come elettroni o fotoni che hanno la particolarità di aggiungere un terzo stato: oltre all’1 e allo 0 del sistema binario che significa acceso o spento, hanno lo stato di entrambi contemporaneamente attraverso un fenomeno chiamato sovrapposizione. Ciò fa sì che il paradigma del software per essere in grado di utilizzare completamente l’hardware cambia.

Il sistema operativo per computer quantistici

Gli utenti di PC e in generale di qualsiasi tipo di dispositivo come console o anche smartphone sono abituati a determinati sistemi operativi come Microsoft Windows, UNIX, Android o essenzialmente altri sistemi basati su uno qualsiasi di questi tre (ricorda che ad esempio MacOS è basato su UNIX) e funzionano tutti utilizzando il sistema binario.

Tuttavia, i computer quantistici non possono funzionare con nessuno dei sistemi operativi che conosciamo, poiché come abbiamo spiegato funzionano con qubit e non con bit, quindi lo sviluppo del tuo software deve considerare quegli stati aggiuntivi di cui abbiamo parlato. Questo è uno dei motivi (oltre al costo che hanno e alle difficoltà tecniche per farli funzionare) per cui il loro arrivo nell’ambiente domestico è ancora lontano.

Microsoft ha già effettuato il primo approccio con LIQUi|>, sviluppato dal 2016 come architettura software per il quantum computing. Include un linguaggio di programmazione, ottimizzazione e algoritmi di programmazione oltre ai simulatori quantistici. Questo software può essere utilizzato per tradurre un algoritmo quantistico scritto come un programma di alto livello (i programmi visibili che eseguiamo) in istruzioni di basso livello per una macchina quantistica.

Tieni presente che LIQUi|> non è un sistema operativo in quanto tale, ma un’interfaccia per simulare e dare istruzioni ai computer quantistici. Include la simulazione di circuiti fino a 30 qubit in una singola macchina con 32 GB di memoria RAM, limitata solo dalla memoria e dai thread della CPU, e come abbiamo detto può essere utilizzata come traduttore di algoritmi quantistici sotto forma di programma alto livello in grado di fornire istruzioni di basso livello a una CPU. In altre parole, non è altro che un simulatore di computer quantistico per un PC convenzionale.

Tuttavia, il primo vero sistema operativo per processori quantistici è stato sviluppato dai ricercatori dell’Università di Cambridge nel 2015 e, come si suppone, è qualcosa di completamente speciale e specifico poter lavorare con i qubit e che ovviamente non può essere eseguito su un PC convenzionale. Nell’anno 2021, una startup cinese ha creato “Origin Quantum“, un sistema operativo completo che promette di rendere i computer quantistici utilizzabili come se fossero computer indipendenti e non come un semplice terminale da cui eseguire ordini di calcolo.

L’informatica quantistica continua a progredire, ma tutti gli esperti concordano sul fatto che ci resta molto tempo e lavoro di sviluppo per realizzare il suo potenziale, che si dice sia ovviamente il futuro dell’informatica. Per quanto riguarda il suo arrivo negli ambienti domestici, si continua ad avanzare con sistemi operativi come Origin Quantum, già funzionanti, ma i problemi di manutenzione e correzione degli errori di questo tipo di sistemi fanno sì che manchi ancora più di un secolo, almeno, per iniziare a vedere loro nella sfera domestica.