I COMPUTER DEL FUTURO? NON SARANNO PIÙ FISICI. DOTATI DI INTELLIGENZA ARTIFICIALE ADOPERERANNO IL “QUANTUM SPIN LIQUID”, UN NUOVO STATO DELLA MATERIA CHE CONSENTIRÀ APPLICAZIONI OGGI INIMMAGINABILI.

Oristano 24 Maggio 2016

Cari amici,

Che il futuro sia qualcosa che al momento possiamo solo vagamente immaginare, lo stiamo toccando con mano tutti i giorni. In campo informatico le innovazioni sono sempre più spinte verso un futuro che cambierà, certamente in modo radicale, tutto il nostro modo di vivere. Ogni nuova scoperta non solo affascina, ma dura lo spazio di pochi mesi, perché una più avanzata la rende in tempi brevissimi obsoleta, 'antica'. In questa velocissima corsa all'innovazione tecnologica oggi si parla già di un tipo di computer avveniristico, non solo più potente e straordinariamente veloce, ma addirittura capace di perdere la sua fisicità! Ma che significa questa nuova dimensione? Qualcosa che fino a poco tempo fa era solo teoria, fantasia, fantascienza.  Invece, a quanto pare, i tempi della trasformazione del sogno in realtà si stanno velocemente avvicinando. Vediamo come.

Il 21° secolo è certamente definibile come l’era dei computer: di anno in anno la velocità dei processori raddoppia (in informatica è chiamata legge di Moore), in quanto proporzionalmente aumenta la velocità del processore utilizzato. Tuttavia i principi del loro funzionamento sono finora sono rimasti invariati; ora, però, qualcosa di straordinario sta per succedere: stanno per arrivare sul mercato dei computer di nuova concezione, assolutamente rivoluzionari, che perderanno la loro “fisicità”, entrando di forza nel mondo della quantistica. Un mondo finora solo immaginato! Il primo ad ipotizzare un computer quantistico fu il premio Nobel Richard Feynman, nel 1981, quando al MIT (il Massachusetts Institute of Technology di Boston) si tenne il primo convegno sul rapporto tra fisica e sistemi di calcolo.

La novità, già annunciata, sarebbe addirittura straordinaria: la costruzione di un computer quantistico cambierebbe in modo radicale struttura e operatività, rispetto a quelli attuali; costituirebbe un passaggio epocale da un tipo di fisica applicata al calcolo computazionale ad un altro ben diverso, anche concettualmente. Insomma, un incredibile salto dal mondo “macro” a quello dell’infinitamente piccolo, quello subatomico. La meccanica classica, dunque, dovrà fare posto a quella quantistica! Un passo davvero epocale, qualcosa di straordinario che sotto certi aspetti impaurisce non poco! In effetti la meccanica quantistica sconvolge l’idea comune della realtà: è una fisica completamente differente da quella classica. Il mondo quantistico funziona più che con le certezze attraverso il calcolo delle probabilità. Non è possibile sapere, lanciando una particella, dove essa andrà a finire, ma è solo possibile conoscere la probabilità di dove andrà a cadere. Lo straordinario mondo delle nano-particelle funziona così. Da brividi...insomma.

Tornando alle nostre reminiscenze sulla fisica, ricordiamo che le diverse forme della materia sono Solida, liquida e gassosa, almeno nei suoi più noti stati, a cui però ora se ne può aggiungere una nuova: il “quantum spin liquid” o liquido di spin quantistico, uno stato che può essere immaginato come una “zuppa” di elettroni che si frammentano in particelle ancora più piccole (i fermioni di Majorana), che mostrano una struttura magnetica mai vista in natura. Cerchiamo di capire meglio, relativamente all'utilizzo di questa forma di materia nei nuovi computer. Oggi negli attuali computer l’informazione viene conservata all’interno di un hard disk: sono i Bit sotto forma di 0 o 1; nei computer quantistici invece l’informazione viene conservata in una sovrapposizione di stati. Qui i nuovi Qubit, invece, possono assumere sia la forma di 0 o 1, ma anche la sovrapposizione di entrambi. Un Qubit, infatti, è dotato di due ampiezze di probabilità, A0 e A1. A questo punto, è semplice notare che due Qubit combinati, possono offrire quattro possibili combinazioni di 0 e 1 (A00, A01, A10, A11), a differenza di un due bit combinati, i quali possono assumere solo la forma o di 00, o 01, o 10, 0 di 11. Ad ogni Qubit che si aggiunge al sistema, le ampiezze raddoppiano, così da ottenere, nel caso di 250 Qubit combinati, una quantità di informazione che si aggira intorno al numero di atomi presenti nell’universo!

Capire realmente le potenzialità dei nuovi computer quantistici, per i non esperti non è certo facile: quello che noi, ‘non addetti ai lavori’ possiamo solo immaginare è che i nuovi computer saranno dotati di una straordinaria intelligenza artificiale, capace in tempi non troppo lontani di emulare l'uomo in tutto e per tutto! Essi, insomma, potrebbero diventare un nostro perfetto “alter ego”, in grado di eseguire per noi ogni comando. 
Sia in Germania che in Austria iniziano a testarsi dei prototipi di questi nuovi computer.  Prototipi che vengono definiti delle ''gabbie di luce realizzate con potenti laser'', spiega all'Ansa, Tommaso Calarco, direttore del Centro per le tecnologie quantistiche delle Università tedesche di Ulm e Stoccarda. Queste trappole di luce ''sono grandi un decimo di millimetro, somigliano ai contenitori delle uova e ospitano atomi a cui è affidato il compito di scoprire i segreti dei materiali'', prosegue il ricercatore Calarco, che collabora agli esperimenti dell'Istituto Max Planck di Ottica Quantistica a Monaco, dell'università di Innsbruck e dell'Istituto di ottica e informatica quantistica dell'Accademia austriaca delle Scienze.

Sulla stessa lunghezza d’onda il CEO di Google Sundar Pichai, che nella recente lettera inviata agli azionisti scrive: "Il prossimo grande passo sarà la sparizione del concetto stesso di dispositivo". Dispositivi "fisici" come computer, smartphone e tablet sono solo il presente, sostiene Pichai: "Guardando al futuro, il prossimo grande passo sarà la sparizione del concetto stesso di dispositivo. Nel tempo il computer, qualsiasi sia il suo fattore forma, sarà un'assistente intelligente che ci aiuta nel corso della giornata; ci muoveremo da un mondo in cui primeggia il 'mobile' a uno in cui al primo posto c'è l'intelligenza artificiale".

Che dire, cari amici, il futuro sarà incredibilmente diverso da quello attuale! Certo, non illudiamoci che il futuro sarà tutto rose e fiori! La tecnologia, se è vero che porta avanti innovazioni spesso epocali, crea anche la necessità di adeguamenti e cambiamenti (anche dolorosi) delle regole che governano la nostra vita. L’intelligenza artificiale, che sono certo avanzerà in modo incredibile, rivoluzionerà il mondo molto di più dell’industrializzazione dei primi del Millenovecento dello scorso millennio. In un futuro non lontano dovranno necessariamente cambiare le regole sul lavoro, sulla scuola, sulla vita di relazione, solo per citare le più importanti. Uno dei quesiti più difficile da risolvere sarà: se la gran parte del lavoro sarà svolto dai robot artificiali, la grande massa degli abitanti della terra (a parte quelli che governeranno le macchine intelligenti) di cosa si dovrà occupare? Questa una delle tante domande che oggi ci poniamo…Io, per primo!

Grazie amici, è necessaria, davvero, una grande e seria riflessione! A domani.

Mario