Categoria: Information Theory

Le straordinarie proprietà di una nuova generazione di computer.

1. Un registro quantistico è in uno stato che non è né zero né uno, ma una sovrapposizione contemporanea di queste due possibilità. Rimane in questo limbo finchè una operazione di misurazione obbliga il sistema a cadere in uno degli stati possibili.

2. Entanglement. In un sistema di due qubit che nascono correlati tra loro, in entanglement appunto, la relazione continua anche quando i due sistemi seguono evoluzioni indipendenti: quando si misurerà il primo qubit, anche il secondo magicamente cadrà necessariamente nello stesso stato. Spooky, isn’it?

3. La potenza di un quantum computer è equivalente a quella di un computer classico. Entrambe sono macchine di Turing e quindi possono eseguire qualunque calcolo matematicamente descrivibile. Però il computer classico può solo simulare un computer quantistico, mentre un computer quantistico può emulare un computer classico.

4. Teorema di no cloning. Non esiste un sistema fisico in grado di clonare lo stato di un qubit.

5. I computer quantistici sostituiranno i computer classici? Sì e no, diciamo che li affiancheranno sempre di più. I computer quantistici saranno usati per i problemi “difficili” per i computer classico: quelli che prevedono un numero di cicli enorme, che sono invece ridotti dal parallelismo dei quantum computer, e per i problemi di crittografia per i quali l’impossibilità di clonazione impedisce il furto di informazioni trasmesse segretamente. Anche la simulazione è un ambito in cui i computer quantistici sono molto promettenti, con opportunità di simulazione di processi stocastici, come i valori dei titoli in borsa, la meteorologia e il comportamento chimico fisico di molecole sintetiche.