TECNOLOGIA

Internet, Cpu, energia:

lo stato dell’arte

Negli ultimi anni, in tutto il mondo, la tecnologia sta godendo di un grandissimo sviluppo, questo grazie alla diffusione di prodotti sempre più avanzati, primi tra tutti computer e cellulari, a seguire i loro “flussi”: internet, social network e così via. Oggi ad esempio basta pensare alle “smart house”, in italiano “case intelligenti”, che tramite sistemi tecnologici al loro interno riescono a connettere l’intera casa al proprio cellulare, tablet o pc. Esistono dei veri e propri sistema di sicurezza comandati a distanza tramite un dispositivo che collega il sistema ad internet e di conseguenza al telefono se si possiede la connessione tramite dati mobili wi-fi ecc.. Oppure possiamo prendere come esempio le nuove luci della Philips, ovvero le “Philips hue”, che sempre tramite un dispositivo che le connette ad internet si riescono a comandare con il proprio telefono o qualsiasi dispositivo di ultima generazione. Ma la tecnologia non è solo “smart house”, dato che ci sono anche macchine intelligenti che pian piano saranno sempre molto più diffuse.

Ma se oggi abbiamo tutto ciò, è grazie a degli informatici che l’hanno progettato e programmato con dei computer; ebbene sì, il computer è sempre stato la base di tutto, perché senza quei comandi essenziali che si programmano al pc, noi non possiamo fare nulla con dei semplici componenti elettronici. Ovviamente anche il computer è composto da parti elettroniche, che non tutti conoscono, anzi, alcuni pensano che il pc sia contenuto nel monitor, ma non è così (eccetto il mac): il monitor è solamente un dispositivo di output che permette la visione dell’interfaccia, che a sua volta viene trasmessa grazie a diverse parti elettroniche essenziali del pc tra cui: scheda madre in inglese “motherboard” ovvero “Mobo” in termine tecnico, questo componente è quello che unisce il cervello del pc, ovvero il processore, detta anche la “Cpu”; a seguire abbiamo le “Ram”, che sono delle memorie volatili del pc che si resettano ogni volta che si spegne il computer. Se pensate che abbiamo finito qui non è così, perché un pc per funzionare ha bisogno di energia, quindi un alimentatore (che viene scelto in base al consumo complessivo dei componenti che si mettono nel pc). Anche l’energia ha avuto una svolta in ambito tecnologico, basta pensare alla nuova energia elettrica che si sta diffondendo ovunque. La Nissan Motor sta lavorando sul prototipo di un’auto elettrica alimentata da pannelli solari. Un bella evoluzione, considerando che la prima auto ecologica alimentata a canapa fu inventata da Henry Ford nel 1941. Insomma una vera e proprio progresso nel settore automobilistico ed ecologico.La velocità è la forma di estasi che la rivoluzione tecnologica ha regalato all’uomo.

(Milan Kundera)

G. Calabrese 3°H


UN “QUANTUM DI CONOSCENZA”

UN QUANTUM DI CONOSCENZA

Gian Marco Calabrese 3H

È dagli anni ’80 che gli scienziati si cimentano nello sviluppo del computer quantistico (o computer quantico), un super elaboratore che sfrutta le leggi della fisica e della meccanica quantistica per superare le barriere dei supercomputer di oggi e aprire nuovi orizzonti per l’Intelligenza Artificiale. Alcuni computer quantistici sono già stati costruiti, ma sono ancora prototipi basilari, in piccola scala o molto instabili; sono un groviglio di tubi che pendono dal soffitto di pochi avanzatissimi laboratori informatici, una serie di cavi annodati, pezzi di elettronica collegati a ingombranti macchinari. Sfruttando il comportamento bizzarro del mondo quantistico, i computer lavoreranno su princìpi diversi rispetto ai computer normali. Se i mattoni base dei normali computer sono i bit, l’architettura dei computer quantistici è affidata ai bit quantistici, o qubit,(Qubit, è il termine coniato da Benjamin Schumacher per indicare il bit quantistico ovvero l'unità di informazione quantistica) bit “potenziati” che danno accesso a possibilità di calcolo esponenzialmente più grandi rispetto a quelle di un computer tradizionale: con poche centinaia di qubit si può elaborare simultaneamente una quantità d’informazione superiore a quella contenuta in tutti gli atomi dell’universo conosciuto.

Il funzionamento del computer quantistico si basa su due leggi della meccanica quantistica:

– il principio di sovrapposizione dal quale deriva, la possibilità per le particelle di trovarsi contemporaneamente in più stati diversi

– la correlazione quantistica (entanglement) che esprime il vincolo, la correlazione appunto, che c’è tra due particelle o due qubit; secondo questo principio, è possibile conoscere lo stato di una particella (o di un qubit) misurando l’altra con la quale ha il vincolo, processo che “trasportato” nell’informatica si traduce con una accelerazione dei processi di calcolo

DAL BIT....

Per capire, bisogna partire dai computer attuali, basati sul bit. Materialmente il bit è assimilabile ad un interruttore, in quanto tale capace solo di due stati: acceso e spento, per convenzione definibili anche come + e - o con le uniche due cifre del sistema binario, ovvero 1 e 0.

Quando digitiamo la lettera “a” sulla tastiera, non facciamo altro che attivare una successione di “interruttori” corrispondente a una serie di 0 e 1, precisamente “01000001”. Infine, bisogna ricordare che la corrente elettrica altro non è che “flusso” di elettroni: se l’elettrone non c’è il valore è 0, se c’è allora è 1.

AL QUBIT

Con l’avvento quantistico, le possibilità aumentano: in primis gli elettroni possono trovarsi contemporaneamente allo stadio materiale o di energia, e già questo comporta il superamento del limite di possibilità 1-0.

Inoltre, l’entanglement è quel fenomeno quantico che prevede che un mutamento di stato di una particella abbia conseguenze anche su una particella “sorella” (nata dallo stesso processo o che abbia avuto con essa qualche interazione per un dato periodo).

Quindi, a differenza del bit, non ci si basa più sulla presenza/assenza di una particella, bensì su almeno due particelle che, oltretutto, possono presentarsi in più stati.

In soldoni: 2 qubit possono avere 4 stati contemporaneamente, 4 qubit hanno 16 stati, 16 qubit hanno 256 stati e via dicendo.

QUINDI..

Le possibilità aumentano grandemente. Seguendo i principi della meccanica quantistica e sfruttando le leggi della fisica quantistica, il computer quantistico (o computer quantico) sfrutta dunque i qubit per eseguire calcoli complessi in parallelo ad una velocità inimmaginabile rispetto ad un già velocissimo supercomputer di oggi (impiegando secondi anziché anni)

Attualmente IBM, Google, Microsoft, Intel, ma anche centri di ricerca come quelli del MIT e di Harvard negli Stati Uniti, stanno lavorando a questo progetto. Per ciò che riguarda l'IBM, Se qualcuno volesse (e fosse capace di...) provare il computer quantistico della IBM, può farlo attraverso il seguente link:

Anche l’Unione Europea ha deciso di assumere un ruolo importante, investendo un miliardo di euro nei prossimi dieci anni, grazie all’interessamento del fisico italiano Tommaso Calarco,

Lo scopo è quello di avere computer sempre più potenti, semplificando così la vita di tutti i giorni, grazie anche ad un’intelligenza artificiale, ovvero un maggiordomo elettronico capace di anticipare le nostre mosse e correggere i nostri errori quotidiani, anche prima che si verifichino.