Microsoft e la corsa agli armamenti per sviluppare il primo supercomputer quantistico su larga scala

Microsoft potrebbe aver superato la concorrenza nella corsa agli armamenti per sviluppare il primo supercomputer quantistico su larga scala. In previsione del suo arrivo, l’azienda ha lanciato Azure Quantum, che consente ai ricercatori di imparare le tecniche di programmazione quantistica, stimare le risorse necessarie per risolvere problemi complessi, testare i loro programmi in un ambiente simulato e sperimentare con le versioni attuali e iniziali dell’hardware futuro.

Microsoft ha dimostrato la potenza del suo ambiente simulato pubblicando un articolo che mostra come abbia utilizzato la programmazione quantistica e l’intelligenza artificiale (IA) per sviluppare un nuovo elettrolita per batterie, che ora è in fase di test in laboratorio.

Una recente scoperta scientifica ha cristallizzato l’attenzione di Microsoft nella ricerca hardware, mostrando che l’azienda sta adottando un approccio diverso rispetto alla concorrenza. Microsoft ha creato e controllato le esotiche quasi-particelle chiamate Moduli Zero di Majorana; queste particelle presentano una protezione dagli errori incorporata, conferendo ai futuri computer quantistici di Microsoft un vantaggio significativo rispetto a tutte le altre tecnologie attualmente in fase di studio.

Moduli zero di Majorana

Il termine “moduli zero di Majorana” deriva dal fisico italiano Ettore Majorana, che nel 1937 teorizzò l’esistenza di particelle che sono le proprie antiparticelle, ora conosciute come fermioni di Majorana. Queste particelle sono caratterizzate dalla loro auto-coniugazione, il che significa che non hanno una carica netta e possono esistere in stati di energia zero.

Origine del Nome

• Fermioni di Majorana: Il concetto originale di Majorana si riferisce a fermioni neutri che non hanno una distinzione tra particella e antiparticella. Questi fermioni sono stati studiati principalmente nella fisica delle particelle, ma la loro applicazione si è estesa alla fisica della materia condensata.
• Zero Modes: Il termine “zero mode” si riferisce a stati legati a energia zero che emergono in determinati sistemi fisici, come i superconduttori topologici. In questi sistemi, le MZMs appaiono come eccitazioni locali che non richiedono energia per esistere, rendendole particolarmente interessanti per la ricerca e le applicazioni tecnologiche.

Calcolo Quantistico

È una questione importante; se mai realizzato, il potere di un computer quantistico trasformerà l’industria tecnologica, insieme alla scienza dei materiali, alla medicina e alla maggior parte delle operazioni di produzione.

Un computer quantistico è un dispositivo che utilizza le proprietà della sovrapposizione e dell’entanglement esibite dalle particelle quantistiche per eseguire calcoli. Le particelle quantistiche utilizzate in questo modo sono chiamate qubit.

La sovrapposizione si riferisce alla quantità di informazioni che possono essere memorizzate. Nei computer classici di oggi, un bit può memorizzare due valori, 1 o 0.

Un qubit può memorizzare un numero infinito di valori; è una combinazione di due stati. Nell’articolo su Rigetti, ho approfondito questo concetto usando un’analogia con il radar di una barca: la posizione della barca potrebbe essere 0.41 Est + 0.91 Nord, i due stati sarebbero Nord ed Est, e la posizione della barca è una sovrapposizione dei due stati.

Nella computazione quantistica, usiamo la notazione di Dirac per scrivere questa sovrapposizione come 0.41 /0> + 0.91 /1>.

Non si tratta solo di qubit, ma sono importanti

Siamo tutti familiari con i bit che alimentano i computer odierni; il mio iPhone 14 ha 6GB di memoria, che rappresentano 48.000.000.000 di bit. Ognuno di questi bit può contenere i numeri 1 o 0.

Può sembrare tanto, ma è insufficiente per condurre ricerche scientifiche reali. Per dare un’idea, un singolo grammo di DNA richiede 215 petabyte di memoria, pari a 1.720.000.000.000.000.000 bit.

Avrei bisogno di oltre 35.000 iPhone per memorizzare un singolo filamento di DNA; si può capire come rapidamente si superi la capacità di memoria di qualsiasi computer tradizionale. Un intero filamento di DNA potrebbe essere memorizzato su un singolo qubit, il che è una rivoluzione di per sé.

L’entanglement è la seconda proprietà quantistica sfruttata dal calcolo quantistico. Einstein ne dubitava l’esistenza; nel 1952 scrisse “un sistema di illusioni composto da elementi incoerenti di pensiero” descrivendo la meccanica quantistica, e definì l’entanglement come una “spettrale azione a distanza”.

Due sistemi quantistici sono entangled se la misurazione di un sistema è correlata all’altro, e questi stati non possono essere separati.

IonQ ha recentemente fatto un passo significativo nel campo della computazione quantistica, annunciando la generazione di fotoni entangled con ioni in modo riproducibile. Questo risultato segna la prima dimostrazione commerciale di entanglement ionico-fotonico al di fuori del contesto accademico, un traguardo fondamentale per lo sviluppo di reti quantistiche.

Che cos’è l’entanglement?

L’entanglement quantistico è una proprietà fondamentale in cui due particelle diventano correlate in modo tale che la misurazione dello stato di una particella fornisce informazioni immediate sullo stato dell’altra, indipendentemente dalla distanza che le separa. Questo fenomeno è spesso descritto come se le particelle diventassero “gemelle”, in quanto condividono uno stato quantistico comune.

Importanza per i computer quantistici

La capacità di generare e manipolare fotoni entangled con qubit ionici è cruciale per la creazione di sistemi di calcolo quantistico più potenti. IonQ sta sviluppando protocolli per interconnettere unità di elaborazione quantistica (QPU) attraverso interconnessioni fotoniche, permettendo così una comunicazione e un trasferimento di informazioni più efficienti tra i computer quantistici. Questo approccio non solo migliora le prestazioni dei calcoli, ma consente anche l’esecuzione di algoritmi complessi su scala più ampia.

Il team di IonQ ha delineato un percorso tecnico che include vari traguardi, con il primo passo già realizzato: l’entanglement ionico-fotonico. I prossimi obiettivi includono l’entanglement tra qubit ionici situati in nodi diversi utilizzando fotoni entangled, un passo essenziale per costruire reti quantistiche scalabili. Pat Tang, vicepresidente della divisione Ricerca e Sviluppo di IonQ, ha sottolineato che questi progressi avvicinano l’azienda a un vantaggio quantistico commerciale, fondamentale per future applicazioni e soluzioni nel campo della computazione quantistica.

Le due proprietà del calcolo quantistico

Le proprietà di sovrapposizione ed entanglement costituiscono la base di questa nuova e in via di sviluppo forma di calcolo.

Negli anni ’80, quest’area venne definita “computabilità” e divenne un corso obbligatorio durante il mio percorso di laurea in matematica. I ricercatori cominciarono a esplorare quali algoritmi potessero essere sviluppati per funzionare su un computer quantistico, se mai ne fosse stato costruito uno. All’epoca, era uno studio puramente accademico poiché la prospettiva di costruire un tale computer sembrava impossibile; li chiamavamo macchine di Turing, non computer quantistici.

Un algoritmo è un insieme di operazioni distinte che devono essere eseguite su uno o più qubit per risolvere un problema; le informazioni saranno contenute nei qubit mentre si evolvono in risposta alle operazioni applicate su di loro. Nel calcolo quantistico, queste operazioni sono chiamate “porte” e sono rappresentate matematicamente da matrici; perciò, spesso viene chiamato “calcolo basato su porte”. Una delle operazioni più utili è l’operatore Hadamard; se lo applichi alla misurazione 0 /0> + 1 /1>, ottieni 1 /0> + 0 /1>.

Nel 1994, Peter Shor sviluppò un algoritmo che poteva fattorizzare numeri enormi in fattori primi in tempi brevissimi (con i numeri piccoli, è semplice; determinare che 15=5×3 o che 330= 2x3x5x11 non è un grosso problema). La fattorizzazione di numeri molto grandi, costituiti da numeri primi di grandi dimensioni, è considerata impossibile su computer classici di qualsiasi dimensione, poiché il tempo necessario è esponenzialmente grande.

La fattorizzazione in numeri primi di grandi dimensioni è il metodo utilizzato per eseguire in sicurezza le transazioni finanziarie online. Con l’algoritmo di Shor, il problema non è più difficile, e la finanza su Internet non è più sicura.

L’algoritmo di Shor fu il primo a dimostrare come il calcolo quantistico basato su porte potesse risolvere problemi al di fuori della portata dei computer classici, dando il via a una serie di studi matematici per trovare algoritmi in grado di risolvere molti altri problemi apparentemente intrattabili.

Definizione di un Computer Quantistico

Un computer quantistico deve includere un sistema di qubit, ognuno dei quali deve essere distinto dagli altri. Il computer deve essere in grado di impostare il valore o lo stato iniziale di ciascun qubit, e i qubit devono mantenere questo valore. Successivamente, il computer deve essere capace di applicare una sequenza di operazioni (note come porte logiche) ai singoli qubit e a più qubit contemporaneamente tramite l’entanglement. Infine, il computer deve poter misurare il nuovo stato dei qubit e riportare i risultati senza errori.

Esistono diverse architetture potenziali per costruire un computer quantistico, e molte aziende e università stanno conducendo ricerche su vari metodi per raggiungere questo obiettivo. Quando si esplorano queste possibilità, è utile porsi le seguenti domande:

1. È Turing-completo? Cioè, ogni singolo qubit del sistema è indirizzabile dal computer?
2. Fidelità: La capacità di un qubit di rimanere coerente. In termini più semplici, ogni qubit riesce a mantenere il valore corretto senza cambiarlo, a meno che non sia il computer a chiederglielo?
3. Scalabilità: Il sistema può essere scalato fino a 1.000.000 di qubit?
4. Coerenza: Il sistema può mantenere la coerenza simultanea di un gran numero di qubit?
5. Operazioni: Quante operazioni possono essere eseguite prima che la coerenza si degradi?

Nonostante decenni di ricerche, nessuno è ancora riuscito a sviluppare un computer che soddisfi pienamente questi cinque criteri. In realtà, nessuno ha ancora superato il secondo passo (fidelità). Siamo nell’era dei computer quantistici rumorosi, macchine soggette a errori e poco affidabili che, per ora, offrono vantaggi limitati rispetto ai computer classici, simili alle prime macchine informatiche degli anni ’50.

I Principali Approcci alla Costruzione di un Computer Quantistico

Il cuore della questione sono i qubit, e ci sono migliaia di possibilità per sviluppare sistemi che sfruttano proprietà come la sovrapposizione e l’entanglement. Le ricerche attuali coprono tecnologie che spaziano dalla risonanza magnetica nucleare, agli atomi neutri, alla fotonica, fino ai centri di vacanza dell’azoto nei diamanti. Tuttavia, due metodi dominano la maggior parte delle ricerche: i qubit a ioni intrappolati e i qubit superconduttori.

Il Metodo dei Qubit Superconduttori

Molte grandi aziende impegnate nella costruzione di computer quantistici stanno utilizzando qubit superconduttori. Alphabet (Google), IBM, Rigetti e Baidu stanno esplorando questa strada.

Un qubit superconduttore è costituito da un anello di nanofilo che contiene una coppia di Cooper (una coppia di elettroni legati a basse temperature). Le due estremità del filo sono separate da una giunzione Josephson (una striscia sottile di materiale non conduttivo). Al qubit sono collegati dei conduttori a microonde per controllarne lo stato, e gli elettroni possono attraversare la giunzione Josephson grazie all’effetto tunnel quantistico.

Questo approccio crea un qubit efficace che presenta le proprietà di sovrapposizione ed entanglement. Tuttavia, questo metodo è afflitto da numerosi errori.

I qubit superconduttori devono essere raffreddati a temperature inferiori a 10 millikelvin (probabilmente la temperatura più bassa dell’universo) e devono essere isolati dal resto dell’universo. I qubit possono perdere coerenza (decoerenza) per la minima variazione di temperatura, radiazioni, magnetismo o il passaggio di un singolo fotone; inoltre, i qubit influenzano anche gli altri qubit vicini, così come durante il processo di misurazione.

Gli attuali computer basati su qubit superconduttori falliscono nei criteri di fidelità, scalabilità, coerenza e numero di operazioni. I computer quantistici superconduttori attuali, rumorosi e soggetti a errori, faticano a fare progressi concreti. Nonostante le dichiarazioni di alcune aziende, finora nessuna delle loro affermazioni ha superato le analisi indipendenti.

Nel 2020, Google ha affermato di aver raggiunto la supremazia quantistica con il suo computer quantistico, ma IBM ha subito contestato questa affermazione non appena il documento è stato pubblicato.

Nel giugno 2023, IBM ha dichiarato che il suo computer quantistico a 127 qubit, con correzione degli errori quantistici, poteva superare un supercomputer classico. Hanno utilizzato una famiglia di tecniche chiamata mitigazione degli errori quantistici per correggere i problemi di fidelità dei loro qubit. Tuttavia, questo ha solo dimostrato che il loro sistema falliva il secondo criterio. Entro un mese, è stato dimostrato che il risultato ottenuto da IBM poteva essere riprodotto su un computer classico, mostrando che non vi era alcun miglioramento reale rispetto a ciò che già avevamo.

Qubiti intrappolati con ioni

D-Wave e IONQ (tra gli altri) stanno esplorando questi qubit. I laser ionizzano gli atomi (rimuovendo un elettrone) e li intrappolano in campi elettrici. Altri laser vengono utilizzati per misurare lo stato del qubit. Il grande vantaggio è che questi dispositivi non richiedono raffreddamento estremo; possono funzionare a temperatura ambiente.

Il numero di qubit in ciascuno di questi sistemi è ancora troppo ridotto per sviluppare la potenza di calcolo necessaria. D-Wave ha sviluppato il suo computer ad annealing per problemi di ottimizzazione, ma fallisce il punto 1 poiché i qubit non sono indirizzabili individualmente e, pertanto, non sarà mai un vero e proprio computer a porte logiche.

Tuttavia, è ancora un dispositivo quantistico utile e ha applicazioni nel mondo reale. D-Wave continua a sviluppare un computer a porte logiche; tuttavia, il suo attuale dispositivo ad annealing potrebbe essere sufficiente per sviluppare un business redditizio, poiché può risolvere problemi di ottimizzazione che in precedenza erano considerati inaccessibili. (Ho trattato la tecnologia di D-Wave in questo articolo.)

IONQ sta facendo progressi in questo campo; sta lavorando al suo sistema AQ35, che afferma raggiungerà la supremazia quantistica.

Tuttavia, il fatto che l’anno scorso IBM pensasse di aver raggiunto la supremazia quantistica e che poi fosse stato smentito mi preoccupa.

Il tema della supremazia quantistica è complesso e suscita preoccupazioni, specialmente considerando le recenti affermazioni e smentite da parte di aziende come IBM e Google.

Contesto della Supremazia Quantistica

Nel 2019, Google ha annunciato di aver raggiunto la supremazia quantistica, affermando che il suo processore Sycamore da 53 qubit ha completato un calcolo in soli 3 minuti e 20 secondi, un compito che avrebbe richiesto a IBM Summit, il supercomputer più potente dell’epoca, circa 10.000 anni. 

Tuttavia, IBM ha contestato questa affermazione, sostenendo che una configurazione diversa del suo supercomputer avrebbe potuto risolvere il problema in un massimo di 2 giorni e mezzo, suggerendo che la supremazia quantistica di Google fosse più una questione di marketing che di realtà tecnica.

Sviluppi Recenti

Negli ultimi anni, la competizione tra IBM e Google si è intensificata. IBM ha continuato a sviluppare i suoi sistemi quantistici, introducendo processori sempre più potenti come Eagle, che ha raggiunto i 127 qubit e mira a superare i 433 qubit. Inoltre, IBM ha pubblicato studi promettenti suggerendo che i computer quantistici potrebbero superare quelli tradizionali entro due anni.Preoccupazioni e Implicazioni

Le dichiarazioni contrastanti tra le due aziende evidenziano non solo la competizione commerciale ma anche le sfide tecniche nel campo del quantum computing.

La reale applicabilità della tecnologia rimane incerta, con esperti che avvertono che la “practicality” quantistica è ancora lontana dall’essere raggiunta. La questione non riguarda solo chi raggiunge per primo la supremazia quantistica, ma anche se e come questa tecnologia potrà essere utilizzata in applicazioni pratiche.

Quando IONQ rilascerà i risultati del suo computer, la pretesa potrebbe durare quanto le affermazioni fatte da Google e IBM.

IONQ utilizza la misura dei qubit algoritmici per rappresentare il numero di qubit corretti dagli errori e la quantità di lavoro che possono svolgere. Potrebbe essere che riescano a raggiungere la supremazia quantistica con il loro piccolo numero di qubit. Tuttavia, recentemente hanno perso il loro vantaggio scientifico e il fondatore, e non ci sono articoli scientifici pubblicati sui risultati dei dispositivi IONQ da analizzare.

Se l’AQ35 di IONQ sarà in grado di fornire un calcolo quantistico corretto dagli errori, andrà contro l’attuale visione della comunità scientifica. Si accetta comunemente che un computer quantistico corretto dagli errori utile richieda 1 milione di qubit (P65 An Applied Approach to Quantum Computing, Jack Hidary).

Siamo in un’era di computer quantistici rumorosi e nessuno è ancora riuscito a scalare queste macchine. “Rumorosi” significa decoerenza ed errori; le macchine non sono in grado di mantenere il loro stato abbastanza a lungo da consentire l’applicazione con successo di un algoritmo a porte logiche.

Microsoft e qubit topologici

MSFT studia i computer quantistici da decenni e ha provato e scartato ciascuno dei metodi già discussi, non ritenendoli scalabili in uno stato corretto dagli errori.

In una mossa audace, MSFT ha deciso di concentrarsi sul campo teorico dei qubit topologici e ha recentemente pubblicato notizie di una svolta scientifica che potrebbe metterla sulla strada per un salto quantico nella potenza di calcolo.

Anyoni

I computer quantistici topologici mirano a sfruttare il comportamento di un insieme di quasi-particelle note come anyoni.

Queste particelle esotiche mostrano un comportamento statistico non banale, astratto dai dettagli geometrici locali. In parole semplici, sono resilienti al loro ambiente e hanno una protezione dagli errori incorporata.

L’esistenza degli anyoni è difficile da dimostrare; esistono solo in spazi bidimensionali, rendendoli difficili da trovare nel nostro mondo tridimensionale, ma ci indicano dove cercarli: esisteranno su fogli isolati di atomi che sono effettivamente bidimensionali.

L’anyon più sperimentabile è la Modalità Zero di Majorana (MZM). Gli anyoni MZM si trovano nei superconduttori di materia condensata e sono una collezione di elettroni eccitati. Un gap energetico separa il loro stato di energia dal resto dello spettro. Questo gap energetico fornisce agli MZM la loro resilienza agli errori.

Il gap energetico conferisce ai qubit MZM una coerenza protetta dall’hardware che non si trova in altre tecnologie di calcolo quantistico; questo è un enorme vantaggio che MSFT potrebbe sfruttare per ottenere un salto quantico nella performance delle azioni.

Topologia e il suo ruolo nel calcolo quantistico:

• La topologia è una branca della matematica che studia le proprietà delle forme che rimangono invariate anche quando vengono stirate o deformate, senza rompersi. Ad esempio, in topologia, una palla da calcio e una banana sono considerate uguali perché possono essere compresse o allungate l’una nell’altra senza rompersi. Tuttavia, una ciambella è diversa da una palla da calcio o una banana perché ha un buco.
• Nel mondo bidimensionale degli anyon MZM (quasi-particelle utilizzate nel calcolo quantistico), i percorsi che circondano un anyon non possono essere deformati in modo continuo in percorsi intorno a due anyon senza sovrapporsi, rendendoli topologicamente distinti. Questa distinzione consente a questi percorsi di servire come qubit, le unità di informazione quantistica.

Modi di Majorana Zero (MZM):

• Gli anyon possono essere intrecciati, cioè scambiati in una sequenza specifica. Questi percorsi intrecciati assomigliano a forme topologiche diverse, che possono essere utilizzate per eseguire operazioni sui gate quantistici. Nei sistemi quantistici topologici, queste intrecciature sono altamente resistenti agli errori perché anche piccole perturbazioni non cambiano la natura topologica fondamentale dei percorsi.
• I qubit topologici, che sfruttano le proprietà degli anyon e dei loro percorsi intrecciati, sono teoricamente più robusti contro gli errori. Tuttavia, i qubit topologici non sono ancora stati realizzati fisicamente e la loro esistenza rimane teorica.

I progressi di Microsoft nel calcolo quantistico:

• Microsoft ha compiuto importanti progressi nello sviluppo di un computer quantistico topologico. Nel 2022, il team di Azure Quantum ha creato dispositivi in grado di indurre una fase topologica della materia, in cui possono esistere una coppia di modi di Majorana zero (MZM). Queste eccitazioni quantistiche esotiche non si verificano naturalmente e richiedono condizioni estremamente precise per apparire.
• Nel 2023, Microsoft ha raggiunto una pietra miliare cruciale riuscendo a creare un anyon MZM che ha soddisfatto le condizioni del protocollo della lacuna topologica, una serie di test che confermano l’esistenza di una fase MZM topologica.

Roadmap verso un supercomputer quantistico:

• Il successo di Microsoft nel controllare gli MZM rappresenta il primo di sei passi nel loro percorso verso lo sviluppo di un supercomputer quantistico completamente corretto dagli errori. La roadmap prevede che, sebbene il completamento di un supercomputer quantistico potrebbe richiedere ancora decenni, questa tecnologia potrebbe diventare una significativa fonte di reddito per Microsoft molto prima.

Questi progressi rappresentano un passo entusiasmante verso il calcolo quantistico scalabile e resistente agli errori, con Microsoft che si posiziona all’avanguardia di questa straordinaria impresa tecnologica.

Azure Quantum Elements

Nel giugno 2023, Microsoft ha annunciato l’anteprima di Azure Quantum Elements, che includeva tre punti chiave:

1. Integrazione delle più recenti tecnologie di calcolo ad alte prestazioni (HPC), intelligenza artificiale (AI) e calcolo quantistico attualmente disponibile.
2. L’aggiunta di Co-Pilot ad Azure Quantum, che fornisce un’interfaccia in linguaggio naturale in grado di scrivere codice e eseguire simulazioni quantistiche.
3. La roadmap di Microsoft verso un supercomputer quantistico.

Microsoft sta seguendo un percorso di sviluppo parallelo. Da un lato, sta sviluppando l’hardware a superconduttori, mentre dall’altro offre una simulazione quantistica HPC AI (operazioni a porte quantistiche eseguite su computer classici) che consente agli utenti di prepararsi per il futuro e iniziare a sfruttare la programmazione a porte quantistiche.

Integrazione di HPC, AI e Quantum

Imparare un nuovo modo di programmare non è semplice; il livello di matematica necessario per applicare il calcolo a porte quantistiche sarà al di là della portata di molti programmatori. Tuttavia, MSFT Azure Quantum sta preparando le persone all’arrivo dei supercomputer quantistici. Il co-pilot di Azure può scrivere il codice quando gli si dice cosa si desidera e può spiegare ciò che sta accadendo.

Questa immagine proviene dalla pagina di apprendimento del calcolo quantistico su Azure e mostra l’uso della sovrapposizione in notazione di Dirac nelle righe 3 e 4.

Programmazione

Le righe (MSFT Quantum Azure):

• La riga 10 mostra come si indirizza un singolo qubit.
• La riga 13 mostra come si applica un’operazione a porte su quel qubit, con una singola lettera che indica il tipo di operazione.
• La riga 4 mostra come si misura il qubit.
• Infine, la riga 19 illustra come riportare il qubit al suo stato iniziale.

Azure consente alle persone di scrivere, compilare ed eseguire programmi a porte quantistiche direttamente nel browser. Fornisce accesso agli attuali computer quantistici di diversi fornitori, tra cui IonQ, Rigetti, Quantinuum, QCI e Pasqal.

Non è strettamente necessario utilizzare i computer quantistici, poiché MSFT offre una simulazione che gira su computer classici. Questa simulazione si è rivelata estremamente efficace; utilizza il calcolo a porte quantistiche ma non i computer quantistici, e la sua potenza è sorprendente.

Risultati della Programmazione Quantistica su HPC, AI e Computer Quantistici

Il 9 gennaio, Microsoft ha rilasciato un comunicato stampa riguardante un recente esperimento del team Quantum per sviluppare un nuovo materiale per batterie. Il team ha iniziato con oltre 30 milioni di materiali candidati, identificati modificando elementi in strutture cristalline note con altri membri della tavola periodica.

Il sistema Azure ha utilizzato le sue simulazioni chimiche AI per escludere i materiali probabilmente instabili, lasciando 500.000 candidati. Un ulteriore screening con AI ha cercato di prevedere la capacità di stoccaggio elettrico, riducendo il numero a 800.

Questi 800 candidati sono stati esaminati utilizzando modelli fisici basati sull’AI. I candidati che hanno superato questo test hanno subito un’ulteriore selezione tramite tecniche di calcolo della forza, riducendo il numero a 150 candidati promettenti. Un altro round di screening ha rimosso i composti conosciuti e i materiali rari o non disponibili.

La lista finale includeva 20 materiali candidati, portati in laboratorio. L’intero processo è stato completato in una settimana.

Dopo ulteriori screening, i 20 candidati sono stati ridotti a 1 dal PNNL, utilizzando esseri umani per esaminare la struttura dei candidati potenziali. Il candidato principale è stato sintetizzato e testato, rivelandosi un nuovo elettrolita per batterie, in grado di utilizzare il 70% in meno di litio rispetto alle batterie esistenti.

Azure Quantum e l’AI sono inestricabilmente collegati. Il co-pilot di MSFT permetterà alle persone di scrivere facilmente e intuitivamente codice per il calcolo a porte quantistiche. Il calcolo a porte quantistiche in un ambiente simulato ha dimostrato la sua utilità, e le aziende non vorranno perdere il potenziale di questo strumento di ricerca, anche prima dell’arrivo dell’hardware quantistico.

Qui sotto trovate il podcast in Inglese di RIVISTA.AI

Microsoft guida la corsa nel calcolo quantistico con avanzamenti rivoluzionari