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Decifrare codici con l'aiuto degli atomi

L'informatica quantistica è ancora agli inizi, ma grazie a un programma europeo sta progredendo molto rapidamente. Il progetto QAQC ha lo scopo di garantire che tutti possano trarre vantaggio dall'innovazione dell'informatica quantistica nell'immediato futuro.

Economia digitale

L'informatica quantistica promette di rivoluzionare l'informatica come la conosciamo oggi. Diversamente dai normali computer che abbiamo in casa e in ufficio, il computer quantico fa affidamento sulle proprietà delle particelle atomiche. I dati vengono quindi salvati e manipolati usando particelle subatomiche al posto del silicio. Le proprietà quantiche si possono usare per rappresentare dati ed effettuare operazioni sui dati, come la fattorizzazione. A un supercomputer servirebbero miliardi di anni per trovare le parti componenti o i fattori di un numero a 400 cifre. Gli scienziati ritengono che un computer quantico lo potrebbe fare in pochi minuti. Un altro lavoro enorme per il computer quantico è la ricerca. La funzione di ricerca usa un algoritmo quantistico, una regola che specifica come risolvere un problema per effettuare la ricerca in un database non ordinato molto più rapidamente rispetto ai computer classici. Su più larga cala, la fattorizzazione e i relativi principi matematici relativi ai cosiddetti logaritmi si possono usare per la codifica o per creare e violare codici. Dato che i computer quantici possono essere usati per la fattorizzazione, al contrario dei computer tradizionali, è chiaro che le attuali codifiche dei dati usate per i sistemi di sicurezza non sarebbero più sicure. Il progetto QAQC ha lo scopo di studiare le applicazioni dei computer quantici, oltre alla fattorizzazione e alla ricerca. I ricercatori stanno anche cercando di capire quali problemi non si possono gestire con i computer quantici anche presupponendo che entrino in commercio. Anche gli altri misteri degli stati quantistici verranno studiati sotto il profilo fisico e matematico. Finora i risultati sono incoraggianti. Sono stati sviluppati nuovi algoritmi ed è stato indicato un nuovo metodo per dimostrare le proprietà degli algoritmi. Sono stati inoltre fatti progressi nel settore della combinatoria, il ramo della matematica che si occupa di trovare gli oggetti più grandi, più piccoli o ottimali, un altro compito troppo grande per il computer standard. I risultati di QAQC contribuiranno allo sviluppo di aree ancora inesplorate, come i nuovi sistemi di posizionamento globale, con un livello di precisione un tempo impensabile, e la progettazione di farmaci fino all'ultimo atomo. Il riconoscimento di modelli in dati altamente complessi può rendere i trasferimenti di fondi ultrasicuri. In un modo o nell'altro il computer quantico si inserirà in ogni area delle nostre vite senza che ce ne accorgeremo.

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