Quantum Computing, la Fed e il futuro

Fin da quando ero un ragazzino smontando le radio a transistor per vedere la magia all’interno, sono stato affascinato dal modo in cui funzionano le cose. O come la mia famiglia e i miei amici a volte hanno detto in modo più schietto, sono sempre stato un fanatico della tecnologia. Ora, in qualità di presidente di una Reserve Bank e presidente di un comitato della Federal Reserve incentrato sulla tecnologia, ho messo il mio interesse per l’argomento al lavoro ogni giorno.

Fortunatamente per me e per i miei colleghi tecnici, la nostra è un’epoca di notevoli innovazioni. Dallo sviluppo di personal computer, smartphone e Internet all’ascesa delle terapie geniche, dei trattamenti con cellule staminali e dell’elettricità a zero emissioni di carbonio, lo sviluppo tecnologico ha svolto un ruolo nel rendere il mondo più sano, verde, conveniente e, come noi lo sanno tutti – a volte distrae.

Siamo ora sull’orlo di un altro grande salto tecnologico: lo sviluppo e la diffusione del calcolo quantistico, una tecnologia potenzialmente rivoluzionaria. Questo è un momento emozionante, pieno di opportunità ma anche irto di non poca quantità di rischio. La Federal Reserve, in quanto banca centrale della nazione e autorità di regolamentazione, ha un forte interesse a promuovere un ambiente favorevole all’innovazione e che salvaguardi l’infrastruttura finanziaria del nostro paese.

Allora, cos’è l’informatica quantistica? Per iniziare a rispondere a questa domanda, è utile pensare un po’ alla meccanica quantistica.

La meccanica quantistica è una branca della fisica teorica che è, fondamentalmente, lo studio di cose molto, molto piccole, in particolare il comportamento della materia e della luce su scala subatomica. Queste unità discrete più piccole sono chiamate particelle quantistiche.

Una volta arrivati ​​a una scala così piccola, le cose si comportano in modo strano. Non si comportano affatto come gli oggetti che vediamo nella nostra vita quotidiana.

Le particelle quantistiche possono, per esempio, essere in uno stato di sovrapposizione, che non è facile girare la testa. Durante la sovrapposizione, le particelle quantistiche si trovano simultaneamente in una combinazione di tutti i loro possibili stati. Immagina un quarto che mostri allo stesso tempo testa, croce e ogni stato intermedio, il che complicherebbe sicuramente un lancio di monete NFL.

E poi, c’è entanglement quantistico. Che cos’è? Mi piace questa descrizione di Cal Tech: “Quando due particelle, come una coppia di fotoni o elettroni, diventano entangled, rimangono collegate anche se separate da grandi distanze. Allo stesso modo in cui un balletto o un tango emerge dai singoli ballerini, l’entanglement nasce dalla connessione tra le particelle.

Non c’è da stupirsi che Albert Einstein una volta abbia descritto l’entanglement quantistico come “un’azione spettrale a distanza”. Oppure, se preferisci un termine più scientifico di “spettrale”, potresti anche dire “strano”.

Ciò che è così eccitante è che l’informatica quantistica sta rendendo reale ciò che prima era teorico.

Ecco come: il calcolo quantistico si basa sulle intuizioni trovate nella meccanica quantistica per espandere notevolmente la potenza di calcolo. Invece di zeri e uno, i computer quantistici utilizzano principi quantistici come la sovrapposizione e l’entanglement. Invece di “bit” – zero e uno – i computer quantistici usano quelli che vengono chiamati qubit. Cioè, calcolano usando zeri, uno e tutto il resto, contemporaneamente. Ciò li rende straordinariamente potenti quando si tratta di eseguire attività come l’apprendimento automatico, la ricerca e la crittografia. Questi sono i veri supercomputer di un futuro che si avvicina rapidamente.

Qui, penso, le opportunità ei rischi per i governi, le imprese, le istituzioni e persino gli individui sono chiari. Che tu lo chiami spettrale, strano o semplicemente eccitante, non c’è dubbio che l’informatica quantistica abbia il potenziale per rivoluzionare il nostro mondo.

Immagina, ad esempio, computer quantistici che simulano la struttura, le proprietà e il comportamento delle strutture molecolari, i mattoni dei prodotti farmaceutici. I benefici per lo sviluppo di farmaci potrebbero essere profondi.

Oppure immagina le istituzioni finanziarie che utilizzano l’informatica quantistica per calcolare il rischio in modo più accurato, consentendo loro di promuovere l’inclusione rafforzando contemporaneamente i loro bilanci e riducendo le minacce al sistema finanziario.

Più vicino a noi, l’implementazione di tecnologie quantistiche per eseguire modelli economici potrebbe rafforzare notevolmente la nostra comprensione dell’economia e il modo in cui reagisce ai cambiamenti nella politica monetaria della Fed.

Tutto sommato, non sorprende che alcuni dei più grandi nomi della tecnologia, delle banche e dei prodotti farmaceutici stiano facendo pesanti investimenti nella tecnologia quantistica.

Un motivo di maggiore preoccupazione è la prospettiva che le tecnologie quantistiche cadano nelle mani sbagliate. Una cosa è certa: gli attuali metodi di crittografia non reggeranno alla crittografia quantistica. Governi, aziende e istituzioni stanno già lavorando duramente per sviluppare una crittografia quantistica sicura e questa è una buona cosa. L’ambiente informatico è già pieno di minacce da attori statali malevoli a banditi online e le tecnologie quantistiche non faranno che intensificarle. Da parte nostra, garantire la sicurezza del sistema finanziario e della Federal Reserve è in cima alla nostra lista di priorità.

Puoi saperne di più sull’informatica quantistica in questo video e dare uno sguardo più approfondito ad alcune delle sfide poste dall’informatica quantistica questo articolo del Global Risk Institute.

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