Il brevetto AMD rivela un rivoluzionario computer quantistico basato sul teletrasporto

Anche se gli scienziati di Google, IBM e alcuni Istituti cinesi sono già riusciti a raggiungere la "supremazia quantistica" con computer che integrano più di 50 qubit per aumentare notevolmente la potenza di elaborazione di alcuni calcoli che richiedono mesi o addirittura anni per essere risolti sui convenzionali processori basati su transistori computer quantistici sono ancora molto meno efficienti e molto instabili. Tuttavia, il quantum computing è un'area con un grande potenziale, e AMD sembra essere una delle ultime aziende ad abbracciare questa tecnologia. Un recente brevetto depositato dal Team Red non solo mostra che l'azienda è interessata a sviluppare computer quantistici, ma delinea anche un nuovo approccio di teletrasporto quantistico basato su controller SIMD (Single Instruction Multiple Data) che potrebbe risolvere i problemi di efficienza e stabilità delle architetture attuali.

Per superare i computer convenzionali, i computer quantistici hanno apparentemente bisogno di almeno 53 qubit, e la stabilità è garantita da camere speciali che mantengono l'hardware in funzione a temperature vicine allo zero assoluto. Sfortunatamente, come dimostrato dagli scienziati cinesi, la scalabilità oltre i 53 qubit diventa un problema a causa di maggiori problemi di stabilità. Il modello di teletrasporto quantistico proposto nel brevetto AMD mira a migliorare la scalabilità e i problemi di stabilità riducendo il numero di qubit richiesti per particolari calcoli. Intitolato "Look Ahead Teleportation for Reliable Computation in Multi-SIMD Quantum Processor", il brevetto presenta un'architettura che fa uso di regioni quantistiche SIMD, ciascuna con la propria unità di teletrasporto. Invece di fare affidamento su code di esecuzione in ordine che rendono alcuni qubit inattivi fino a quando non ricevono istruzioni da altri qubit, le regioni SIMD sono in grado di elaborare i comandi in modo non ordinato, migliorando notevolmente le prestazioni attraverso calcoli paralleli su tutti i qubit.

Le code fuori ordine sono gestite da un'unità look-ahead che analizza il carico di lavoro e predice quali comandi possono o non possono essere eseguiti in parallelo. Poi distribuisce il carico di lavoro su tutti i qubit usando una tecnica di teletrasporto basata sull'entanglement quantistico. In questo modo, le istruzioni che non dipendono dai risultati precedentemente calcolati da una coda in-ordine possono essere eseguite in parallelo teletrasportando i qubit nelle regioni SIMD richieste.

AMD non presenta una chiara spiegazione sul modo esatto in cui i qubit sono teletrasportati nelle varie regioni SIMD nel brevetto. L'azienda è probabilmente preoccupata che la tecnica possa essere riprodotta da altre aziende che sono già esperte nelle complessità del quantum computing. Almeno AMD può dare in licenza il brevetto a terzi se, per ragioni tecniche, non può implementarlo da sola.

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