Il calcolo quantistico potrebbe aver trovato la sua strada verso la scalabilità. Un team dell'Università di Oxford ha dimostrato per la prima volta la possibilità di far collaborare computer quantistici separati come se fossero un'unica macchina, trasmettendo porte logiche attraverso una connessione in fibra ottica. La svolta, pubblicata su Nature e firmata da ricercatori come Dougal Main e Beth Nichol, apre uno scenario radicalmente diverso rispetto all'approccio tradizionale: invece di stipare qubit sempre più fragili in un singolo criostato, si costruiscono moduli piccoli e li si interconnette tramite fotoni.
L'esperimento ha sfruttato l'entanglement quantistico per collegare qubit distanti attraverso fibre ottiche, permettendo alle operazioni di "saltare" da un sistema all'altro senza alcun collegamento fisico diretto. Per validare il concetto, il team ha eseguito l'algoritmo di Grover distribuito sulla rete quantistica, verificando che l'accelerazione computazionale caratteristica del quantum computing si mantenesse intatta. Il risultato conferma che è possibile orchestrare risorse quantistiche distribuite come se fossero parte dello stesso hardware.
La fragilità dei qubit rappresenta da sempre il tallone d'Achille del settore. Questi elementi di calcolo richiedono temperature prossime allo zero assoluto e sono sensibili a vibrazioni, calore e interferenze elettromagnetiche. Scalare un singolo sistema quantistico significa moltiplicare queste criticità, con costi e complessità ingegneristiche che crescono esponenzialmente. L'approccio modulare cambia le carte in tavola: anziché un monolite criogenico sempre più grande, si punta a una rete di nodi quantistici interconnessi otticamente.
Il cuore della tecnica sta nel teletrasporto delle porte logiche, i mattoni fondamentali di ogni elaborazione. Quando un qubit in un modulo viene manipolato, il suo gemello entangled nell'altro sistema reagisce istantaneamente, indipendentemente dalla distanza fisica. Questo fenomeno, già noto teoricamente, trova ora una dimostrazione pratica in un contesto computazionale complesso.
La scelta dell'algoritmo di Grover per la validazione non è casuale. Si tratta di un processo quantistico progettato per ricerche in dataset non ordinati, con un vantaggio quadratico rispetto agli approcci classici. Eseguirlo con successo su una rete quantistica distribuita dimostra che il paradigma modulare non solo è teoricamente valido, ma mantiene le caratteristiche prestazionali che rendono il quantum computing superiore al calcolo tradizionale in specifici scenari applicativi.
Le implicazioni per l'industria sono significative. Aziende come IBM, Google e startup specializzate hanno finora concentrato gli sforzi su sistemi monolitici sempre più potenti, scontrandosi con limiti fisici e costi proibitivi. Una strada modulare potrebbe democratizzare l'accesso alla potenza quantistica, permettendo di costruire cluster distribuiti geograficamente e di espandere gradualmente la capacità computazionale senza dover riprogettare l'intera infrastruttura criogenica ogni volta.
Il percorso verso computer quantistici pratici e commercialmente disponibili resta costellato di sfide. La correzione degli errori, la coerenza dei qubit e la riduzione del rumore ambientale rimangono problemi aperti. Tuttavia, dimostrare che moduli separati possono operare come un sistema unificato attraverso collegamenti ottici rappresenta un tassello fondamentale. La comunità scientifica osserva ora con interesse gli sviluppi successivi: quale sarà la latenza effettiva di queste connessioni quantistiche? Come si comporterà la rete con decine o centinaia di nodi?
Oxford non è l'unico attore in campo. Diversi laboratori nel mondo stanno esplorando architetture distribuite per il quantum computing, ma la pubblicazione su Nature certifica la solidità scientifica del lavoro britannico.
