I canadi hanno creato un prototipo di computer quantistico “a spada” per compiti di ottimizzazione

Nuova macchina di Ising fotonica dell'Università di Queens

Gli scienziati della Queen’s University di Kingston (Regno Unito) hanno sviluppato una piattaforma fotonica programmabile che funziona a temperatura ambiente e mantiene la stabilità per ore. In sostanza è simile al computer quantistico di D‑Wave, che risolve problemi di ottimizzazione combinatoria, ma differisce notevolmente in termini di costo, affidabilità e manutenzione.

Come funziona l'installazione
* Generatore optoelettronico

La piattaforma utilizza componenti standard della telecomunicazioni ottiche: laser, modulatori a film sottile di niobato di litio, amplificatore ottico semiconduttore e elaborazione digitale del segnale.

* Modello di Ising

Invece dei tradizionali magneti miniaturizzati (come nella macchina classica di Ising), il sistema utilizza impulsi luminosi. Ogni «spina virtuale» è un impulso singolo che circola in un loop controllato.

* Codifica del problema

Il problema di ottimizzazione combinatoria viene codificato come una sequenza di impulsi. Una volta avviati, interagiscono finché il sistema non raggiunge lo stato a energia minima – questo stato diventa la soluzione del problema (ad es., l'itinerario ottimale nel problema del commesso viaggiatore).

Caratteristiche tecniche
Indicatore Valore Numero di spin 256 Possibili connessioni 65 536 «tutti‑con‑tutti» Prestazioni >200 GOPS (giga operazioni al secondo) durante l’interazione degli spin e l’elaborazione non lineare
Per confronto, le moderne piattaforme quantistiche D‑Wave costano milioni di volte di più e funzionano solo per pochi millisecondi per una soluzione.

Perché è importante
* Temperatura ambiente – il sistema non richiede raffreddamento criogenico.

* Stabilità a lungo termine – funziona per ore, non per millisecondi.

* Economicità – notevolmente più economico e più semplice da mantenere rispetto ai suoi analoghi quantistici.

Possibili applicazioni
* Ottimizzazione dei percorsi (logistica, trasporti)

* Calcolo della fattorizzazione di numeri

* Sintesi proteica e progettazione farmaceutica

* Criptografia e sicurezza dei dati

* Calcoli neuromorfi

L'installazione universitaria apre la prospettiva di creare computer analogici pratici, scalabili ed energeticamente efficienti per una vasta gamma di problemi di ottimizzazione.