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Il nuovo linguaggio quantico Q#

Il mondo dell’informatica fa sempre dei passi in avanti e i grandi colossi del settore fanno a gara per non restare indietro e per offrire al proprio pubblico di fruitori una gamma sempre aggiornata di prodotti e strumenti per poter essere aggiornati e concorrenziali. Ad esempio, sembra che una delle prossime frontiere che verranno esplorate avrà a che vedere con un nuovo tipo di computer, più evoluto, che funziona su presupposti completamente diversi da quelli tradizionali. I pc che usiamo oggi giorno sono chiamati anche “macchine di Von Neumann”, dal nome di colui che per primo teorizzò l’architettura informatica entro la quale potessero funzionare i vari programmi e applicazioni. Diversi sono invece i computer quantistici, che sfruttano i principi della fisica dei quanti e che, almeno nelle intenzioni di chi li ha progettati, dovrebbero essere in grado di raggiungere traguardi e di realizzare performances molto più evolute e complesse di quello che sono in grado di fare le attuali macchine di Von Neumann. I computer quantici vengono programmati manualmente, ovvero aprendo e chiudendo delle “porte” nei computer tradizionali per il tempo necessario a svolgere le operazioni desiderate. Questo perché non esisteva ancora un linguaggio di programmazione specifico per i computer quantici, linguaggio che ora invece è stato messo a punto dalla Microsoft e che si chiama Q#. Il linguaggio Q# fa parte di un pacchetto chiamato Quantum Development kit, che comprende una serie di strumenti che permettono di accedere ad un simulatore di computer quantico. Quando lo sviluppatore inizia a creare il codice sorgente ha dunque accesso al simulatore, una macchina virtuale a cui si ha accesso dal proprio pc e che viene ospitata in cloud computing sui server Microsoft di Azure. Usare Q# non è affatto difficile, visto che il suo funzionamento replica da vicino quello del Visual Studio, la suite di programmazione informatica classica composta da linguaggi tradizionali quali C, C++, C#, F#, Visual Basic .Net, Html e JavaScript. Anche se si stanno facendo molti progressi, l’informatica quantica presenta ancora parecchi limiti da mettere al vaglio e tentare di superare. Ad esempio, i computer funzionano solo a temperature vicine agli 0 gradi Kelvin ed hanno possono avere capacità di calcolo limitata. Inoltre sono state rilevate a volte delle interferenze tra i qubit e l’ambiente circostante. La conseguenza di questo è che a volte i risultati di un’operazione possono essere influenzati da fattori esterni che sono del tutto indipendenti dalle capacità del programmatore, che non ha neppure la capacità di prevederli. Un altro obiettivo che si è posto Microsoft è dunque quello di creare dei computer quantici che possano contrastare questo tipo di interferenze, usando dei qubit a tale scopo. A questo punto però ci si potrebbe chiedere quale sia l’effettiva utilità di sviluppare questo nuovo sistema informatico con relativo linguaggio di programmazione. Le applicazioni possibili, in realtà, sono davvero numerose. L’uso dei qubit potrebbe servire a mettere a punto dei nuovi ritrovati medici, portare avanti la sperimentazione sulle intelligenze artificiali, e aiutare a contrastare i cambiamenti climatici. In primis potrebbe offrire delle nuove soluzioni alla sicurezza informatica, visto l’ampio uso che si potrebbe fare del linguaggio Q# nell’ambito della crittografia. Un nuovo capitolo è dunque stato aperto, e chi vuole può usare la macchina informativa virtuale messa a disposizione da Microsoft per cimentarsi con il mondo dell’informatica quantica, che a quanto pare potrebbe proporsi come un’alternativa a quella tradizionale che usiamo attualmente.

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