In Breve
- Qual è il fattore chiave per la scalabilità della computazione quantistica?
- Il compute-per-watt è il fattore chiave, più del numero di qubit.
- Come influisce l'AI sui consumi energetici dei data center?
- Si prevede che l'AI raddoppierà i consumi di energia e acqua dei data center entro il 2030.
- Qual è l'obiettivo economico per la computazione quantistica?
- Ridurre il costo per qubit di almeno un fattore cento per rendere la tecnologia praticabile.
La computazione quantistica rappresenta una frontiera tecnologica promettente, ma la sua scalabilità non è determinata unicamente dal numero di qubit. Secondo recenti studi, come quello pubblicato su TechRadar, il fattore cruciale per lo sviluppo commerciale di questa tecnologia è il calcolo utile per watt consumato, noto come compute-per-watt.
Il costo totale di possesso per gli operatori di calcolo è influenzato principalmente 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 affrontando una pressione significativa. Si prevede che entro il 2030, i consumi di energia e acqua dei data center raddoppieranno a causa della crescente adozione dell’AI.
Un esempio emblematico di questa sfida è rappresentato dai processori a qubit superconduttori, considerati tra le piattaforme più promettenti per la computazione quantistica. Tuttavia, questi chip sono rimasti stagnanti attorno ai 100 qubit per quasi un decennio, principalmente a causa del fatto che oltre il 90% della loro superficie è occupata da cablaggi di controllo e lettura, piuttosto che dai qubit stessi. La comune soluzione di collegare in rete più piccoli processori introduce perdite e connessioni poco efficienti, aumentando il lavoro necessario per mantenere il sistema e riducendo l’efficienza energetica.
Da un punto di vista economico, è fondamentale ridurre i costi attraverso curve di esperienza. Ogni raddoppio della produzione potrebbe abbattere il costo unitario, come è avvenuto in altri settori, come quello dei pannelli solari e delle batterie. Tuttavia, al ritmo attuale, una macchina da un milione di qubit potrebbe costare tra 100 miliardi e un trilione di dollari. Per rendere la computazione quantistica economicamente praticabile, il costo per qubit deve diminuire di almeno un fattore cento, un obiettivo che richiede produzione in volumi, parti standardizzate e progressi significativi, non solo dimostrazioni di laboratorio.
Per raggiungere queste economie, è necessaria un’architettura aperta e stratificata, con una specializzazione della filiera che includa processori, criogenia ed elettronica di controllo, accompagnata da una produzione industriale standardizzata. Attualmente, esistono numerosi dimostratori, ma pochi attori stanno costruendo una catena di fornitura robusta. La realizzazione di una produzione industriale e di parti standard richiederà anni o decenni. Le decisioni tecniche e industriali prese nei prossimi anni saranno decisive per ottenere processori con ordini di grandezza superiori nel compute-per-watt, rendendo così la computazione quantistica una tecnologia utile su scala economica.
