Quantum Bit: i bit fantasma!

Così come nell’ambito classico di computazione , il bit è definito come l’unità di misura dell’informazione avente solo due stati (0, 1), nell’ambito quantistico esso è sostituito dal quantum bit, o Qubit che sta alla base dell’idea dei computer quantistici di questi anni.

Costruito per la prima volta negli anni ’80 del 900, il qubit presenta ancora similarità col semplice concetto di bit: infatti anch’esso si può trovare ancora in 2 stati (0, 1).

La peculiarità di quest’ultimi però, è insita nel concetto di ‘Sovrapposizione coerente di stati’, una definizione molto lontana dall’immaginario collettivo ma che ben descrive la funzionalità di essi.

 Differenze tra un bit classico e un quantum bit. Fonte: quora.com

 

Essere in ‘Sovrapposizione Coerente’ o ‘Superposition’ significa trovarsi nello stesso istante in uno stato e nell’altro, il che non vuol dire averne uno in più, bensì essere in entrambi.

Questo concetto può essere ben descritto utilizzando la semplice algebra lineare con la notazione di Dirac:

                                                    

Cercando di capire il valore , ci accorgiamo che essi assumeranno il valore di 0 con una certa probabilità (alfa^2) e il valore di 1 con un’altra percentuale di probabilità (beta^2); ogni stato però avrà una ricaduta sull’altro e viceversa ed un valore massimo corrispondente a 1.

E quindi, avere la possibilità di essere in entrambi, per un computer, significa aumentare esponenzialmente la potenza di calcolo. Infatti, analizzando le possibilità, un computer tradizionale giunge ad un’unica delle 2^n possibili combinazioni dei registri e sarà salvata quella sola. Mentre i registri di un computer quantistico possono trovarsi in tutte le combinazioni (2^n) contemporaneamente e quindi trovare la soluzione migliore in un tempo infinitesimo.

Dopo aver descritto il concetto di Qubit singolo, proviamo ora ad inserirne due o più e vedere il loro comportamento.

Il fenomeno a cui giungeremmo è proprio l’entanglement quantistico: quando un qubit assume un valore determinato dai coefficienti alfa e beta, cosa succede al secondo che interagisce col primo? Esso sarà influenzato e agirà di conseguenza: assumerà un valore determinato dalla relazione che esso possedeva con quello precedente.

Spiegazione della citazione sottostante “Spooky action at distance”. Fonte: BlackraiserReporter

Per questo motivo Einstein definì il processo:

                                             “Spooky Action at a Distance”

proprio perchè quasiasi fosse stata la distanza tra due particelle in entanglement (in questo caso i qubit) esse avrebbero interagito istantaneamente.

Filippo Colangelo

 

 

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CHI SONO

Ciao! Sono Filippo Colangelo, frequento il primo anno di Ingegneria al Politecnico di Torino e seguo il corso di Rivoluzione Digitale del Professor De Martin.

Faccio parte del gruppo ‘Compution’ che studia lo sviluppo dei vari tipi di computer. In particolare mi occupo della parte relativa ai computer quantistici e quantum computing.

Potete seguirmi su Twitter al seguente link:

 https://twitter.com/filippocolang

La mia Prima Esperienza su Internet!

La mia Prima Esperienza su Internet!

Fin da piccolo fui subito immerso nel mondo dei computer: mio padre, infatti, lavorava nel settore e necessitava di calcolatori potenti ed efficaci. L’approccio fu quindi molto semplice ed intuitivo nel cercare di imitare ciò che lui faceva ogni giorno, senza però poter chiedere troppo spiegazioni  dettagliate sui processi.

Computer…computer e ancora computer… ormai in casa ognuno aveva il proprio, ovviamente tranne il sottoscritto.  Non lo sentivo come un peso infatti, tutti mi permettevano di usare i propri quando volevo. Ricordo benissimo il dicembre 2004 con tanta gioia poiché per la prima volta mio padre avviò Crysis 1 che, ai tempi, significava pensare di avere un computer fabbricato dalla NASA stessa.

E finalmente giungiamo al mio primo laptop: aprile 2008, un insieme di fattori perfetti (compleanno e comunione) mi permise di mettere le mani su un Acer Aspire e quindi di iniziare il mio primo vero viaggio su Internet.

Foto di un acer aspire

Foto di un Acer Aspire 2008; fonte: NotebookCheck

Ogni giorno cercavo di sfruttare a pieno ciò che mi era stato messo in mano senza dover chiedere a qualcuno il metodo per farlo. Ed è così che iniziò la mia avventura: provando.  Salvatore Aranzulla, i primi tutorial su Youtube in lingue non convenzionali e gli insegnamenti di mio fratello furono la base da cui partì.

Da subito iniziai con l’aprire account su Twitter, Netlog e Facebook, ma solo perché erano già utilizzati dalla mia famiglia e perché mi affascinava l’dea di poter avere un idendità digitale, anche se non conoscevo nulla al riguardo. L’unico social che utilizzavo pedissequamente era ‘Windows Live Messenger‘ che per noi ragazzi fu l’inizio della messaggistica istantanea e l’unico mezzo per comunicare dopo la scuola senza dover sprecare messaggi a pagamento.

Di certo non mancarano i primi videogiochi, anche se non fu molto semplice all’inizio: mio padre infatti non voleva che sprecassi denaro per essi e così dovetti purtroppo iniziare a procurarmeli per vie non convenzionali. Erano gli anni d’oro di Emule, Megaupload e devo ammettere che, durante questi , passai pomeriggi interi in cerca di file Torrent quando i primi 2 metodi non davano i risultati aspettati.

Twit del 4 luglio 2012 successivo alla chiusura di Megaupload. Fonte: Facebook

Ero solo un bambino, non conoscevo i rischi connessi con questo mondo,  ma grazie all’esperienza sul campo posso dire di essere maturato ed ora non mi spaventa il dovere addentrarmi nel Web per raggiungere un obiettivo.

Per conclundere, vi lascio con questa frase di Confucio:

 

                                  “Imparare senza pensare è fatica sprecata,

                                                         pensare senza imparare è pericoloso.”

 

Filippo Colangelo

 

 

 

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CHI SONO

Ciao! Sono Filippo Colangelo, frequento il primo anno di Ingegneria al Politecnico di Torino e seguo il corso di Rivoluzione Digitale del Professor De Martin.

Faccio parte del gruppo ‘Compution’ che studia lo sviluppo dei vari tipi di computer. In particolare mi occupo della parte relativa ai computer quantistici e quantum computing.

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