In Breve
- Perché il compute-per-watt è importante nella computazione quantistica?
- Il compute-per-watt determina l'efficienza energetica e i costi totali di possesso, influenzando la sostenibilità economica della tecnologia.
- Quali sono i limiti attuali dei processori a qubit?
- I processori a qubit superconduttori sono bloccati attorno ai 100 qubit a causa del cablaggio di controllo che occupa gran parte della superficie del chip.
- Cosa serve per rendere la computazione quantistica economicamente praticabile?
- È necessario ridurre il costo per qubit di almeno un fattore cento attraverso produzione in volumi e standardizzazione delle parti.
Il futuro della computazione quantistica potrebbe non dipendere tanto dal numero di qubit, ma piuttosto dalla quantità di calcolo utile per watt consumato, un parametro noto come compute-per-watt. Questo aspetto è cruciale per gli operatori di calcolo, poiché il costo totale di possesso è influenzato principalmente dalla svalutazione degli investimenti e dai costi energetici. Con la crescita dell’intelligenza artificiale (AI), si prevede che i data center vedranno raddoppiare i loro consumi di energia e acqua entro il 2030, creando ulteriori pressioni sulle infrastrutture esistenti.
Attualmente, i processori a qubit superconduttori, considerati tra le piattaforme più promettenti per il calcolo quantistico, sono ostacolati da vincoli pratici. I chip sono rimasti attorno ai 100 qubit per quasi un decennio, poiché oltre il 90% della loro superficie è dedicata al cablaggio di controllo e lettura, piuttosto che ai qubit stessi. La consueta strategia di collegare più piccoli processori in rete porta a perdite e connessioni poco efficienti, aumentando il lavoro necessario per mantenere il sistema e riducendo l’efficienza energetica.
Per rendere la computazione quantistica economicamente praticabile, è fondamentale ridurre i costi attraverso curve di esperienza. Ogni raddoppio della produzione potrebbe abbattere il costo unitario, come dimostrato in altri settori tecnologici. Attualmente, una macchina da un milione di qubit potrebbe costare tra 100 miliardi e un trilione di dollari, e per rendere questa tecnologia accessibile, il costo per qubit deve diminuire di almeno un fattore cento.
Per raggiungere questi obiettivi, è necessaria un’architettura aperta e stratificata, con una specializzazione della filiera che comprenda processori, criogenia ed elettronica di controllo. Attualmente, esistono molti dimostratori, ma pochi attori stanno costruendo una catena di fornitura robusta. L’implementazione di una produzione industriale standardizzata richiederà anni, e le scelte tecniche dei prossimi anni saranno determinanti per il successo della computazione quantistica su scala economica.
