In Breve
- Qual è il fattore chiave per la scalabilità della computazione quantistica?
- Il compute-per-watt è il fattore chiave per la scalabilità della computazione quantistica.
- Come influisce l'AI sui data center?
- L'AI sta aumentando significativamente i consumi di energia e acqua dei data center.
- Qual è l'attuale limite dei chip a qubit superconduttori?
- I chip a qubit superconduttori sono bloccati attorno ai 100 qubit a causa del cablaggio di controllo.
La computazione quantistica sta emergendo come una delle frontiere più promettenti nel campo della tecnologia, ma il suo sviluppo commerciale potrebbe dipendere più dall’efficienza energetica che dal numero di qubit. Infatti, il concetto di compute-per-watt si sta rivelando cruciale per il futuro di questa tecnologia.
Il costo totale di possesso per gli operatori di calcolo è dominato dalla svalutazione degli investimenti e dall’uso di energia. Con l’aumento della domanda di intelligenza artificiale (AI), le reti elettriche e i data center stanno già subendo una pressione significativa. Si stima che entro il 2030, i consumi di energia e acqua dei data center raddoppieranno a causa dell’AI.
Un esempio significativo di questa sfida è rappresentato dai processori a qubit superconduttori, una delle piattaforme più promettenti per la computazione quantistica. Attualmente, lo sviluppo di questi chip è ostacolato da vincoli pratici: da quasi un decennio, i chip sono rimasti intorno ai 100 qubit, poiché oltre il 90% della superficie è occupata dal cablaggio di controllo e lettura, piuttosto che dai qubit stessi. Questo limita l’efficienza e il potenziale di calcolo.
Inoltre, la pratica comune di collegare in rete più piccoli processori introduce perdite e connessioni rade, che peggiorano ulteriormente l’efficienza. Infatti, il lavoro necessario per mantenere il sistema cresce più rapidamente rispetto ai qubit aggiunti, aumentando la potenza necessaria per il funzionamento piuttosto che per il calcolo utile, con conseguenze negative sul compute-per-watt.
Dal punto di vista economico, è fondamentale ridurre i costi attraverso le curve di esperienza. Ogni raddoppio della produzione può abbassare il costo unitario, come dimostrato nel caso dei pannelli solari e delle batterie. Attualmente, una macchina da un milione di qubit potrebbe costare tra 100 miliardi e un trilione di dollari. Affinché la computazione quantistica diventi economicamente praticabile, il costo per qubit deve ridursi di almeno un fattore cento, un obiettivo che richiede produzione in volumi, parti standardizzate e progressi composti, non solo dimostrazioni di laboratorio.
Per raggiungere queste economie, è necessaria un’architettura aperta e stratificata, con una specializzazione della filiera che include processori, criogenia ed elettronica di controllo, oltre a una produzione industriale standardizzata. Attualmente, esistono molti dimostratori, ma pochi attori stanno costruendo una catena di fornitura adeguata. La realizzazione di una produzione industriale e di parti standard richiederà anni o decenni.
Le scelte tecniche e industriali che verranno fatte nei prossimi anni determineranno se sarà possibile ottenere processori con ordini di grandezza superiori in termini di compute-per-watt, rendendo così la computazione quantistica una tecnologia utile su scala economica.
redazione
Redazione Diarioeconomico.