Quantum Leap: il Computer Quantistico D-Wave Rivoluziona la Scienza!

di Claudio Pasqua

L’articolo è stato inizialmente pubblicato su Gravità Zero

Il 12 marzo 2025, D-Wave Quantum Inc., azienda con sede a Burnaby, Canada, ha annunciato un risultato che potrebbe segnare una svolta nel campo del calcolo quantistico. In un articolo pubblicato sulla prestigiosa rivista Science, un team internazionale guidato dal fisico Andrew King di D-Wave afferma di aver raggiunto il “vantaggio quantistico” – un traguardo in cui un computer quantistico risolve un problema più velocemente di quanto qualsiasi computer classico possa fare.

Questa volta, il problema affrontato riguarda la simulazione del comportamento di materiali magnetici, un tema di grande rilevanza scientifica con implicazioni per la progettazione di smartphone e altri dispositivi elettronici avanzati. Ma quanto è solida questa affermazione? La comunità scientifica rimane divisa.

Il cuore della scoperta

Il team di D-Wave ha utilizzato il processore quantistico Advantage2, dotato di oltre 5.000 qubit, per simulare le dinamiche di spin in strutture cristalline tridimensionali. In particolare, hanno studiato un problema legato alla teoria del magnetismo, in cui gli spin elettronici degli atomi – paragonabili a minuscole bussole magnetiche – interagiscono in modi complessi, rendendo estremamente difficile prevederne le configurazioni stabili.

Secondo il comunicato stampa dell’azienda, la simulazione è stata completata in pochi minuti, un compito che, su un supercomputer classico come Frontier del Oak Ridge National Laboratory, avrebbe richiesto quasi un milione di anni e un consumo energetico superiore a quello annuale mondiale.

Il risultato si basa sull’approccio di D-Wave al calcolo quantistico, noto come quantum annealing. A differenza dei computer quantistici universali perseguiti da aziende come Google e IBM, che utilizzano qubit modificabili durante l’esecuzione di algoritmi, i sistemi di D-Wave raffreddano i qubit durante il processo, permettendo loro di evolvere verso stati energetici minimi che rappresentano soluzioni a problemi specifici.

“Questo è il frutto di 25 anni di sviluppo hardware e ricerca”, ha dichiarato Mohammad Amin, fisico senior di D-Wave, in un’intervista riportata da Nature (Castelvecchi, 2025).

Una rivendicazione controversa

Non è la prima volta che D-Wave proclama un vantaggio quantistico. Negli ultimi anni, l’azienda ha pubblicato una serie di articoli – tra cui uno su Nature nel 2023 (Kim et al., 2023) e un altro su Nature Physics nel 2022 – che dimostrano speedup quantistici in problemi di ottimizzazione come i vetri di spin tridimensionali. Tuttavia, queste affermazioni sono state spesso accolte con scetticismo.

Critici come Giuseppe Carleo dell’EPFL hanno sottolineato che i metodi classici, se adeguatamente ottimizzati, possono competere con i risultati dei quantum annealer. In un recente preprint su arXiv, Carleo e il suo team hanno dimostrato che tecniche come il time-dependent variational Monte Carlo (t-VMC) possono simulare sistemi fino a 128 spin con errori di correlazione inferiori al 7%, utilizzando risorse computazionali polinomiali anziché esponenziali (Mauron & Carleo, 2025).

Anche Miles Stoudenmire del Flatiron Institute ha messo in discussione l’ultima rivendicazione di D-Wave. In risposta a una versione preliminare dell’articolo di Science, il suo team ha pubblicato un lavoro su arXiv mostrando che algoritmi classici migliorati possono eseguire alcune delle stesse simulazioni, suggerendo che il “vantaggio” potrebbe non essere così netto come dichiarato (Tindall et al., 2025).

“È un ottimo lavoro scientifico, ma i computer classici non sono ancora fuori gioco”, ha commentato Stoudenmire a Scientific American (2025).

Implicazioni e prospettive

Se confermato, il risultato di D-Wave potrebbe rappresentare un passo avanti significativo. La simulazione di materiali magnetici ha applicazioni pratiche, come lo sviluppo di nuovi materiali per l’elettronica o l’energia. Inoltre, convalida l’approccio di D-Wave, che si concentra su un’architettura specializzata piuttosto che su un computer quantistico universale.

“Non stiamo costruendo una macchina per eseguire qualsiasi algoritmo quantistico, ma una che eccelle in calcoli specifici e scalabili”, ha spiegato King (Castelvecchi, 2025).

Tuttavia, la questione del “vantaggio quantistico” rimane aperta. Come notato da Carleo su Scientific American, dichiarare di aver superato “tutti i metodi classici” è scientificamente arduo, poiché testare ogni possibile algoritmo classico è praticamente impossibile.

Il dibattito si intensifica anche sul piano economico: Harley Johnson dell’Illinois Quantum and Microelectronics Parkha suggerito a Business Insider (2025) che il vero metro di giudizio dovrebbe essere il rapporto costo-efficacia rispetto ai computer tradizionali.

L’annuncio di D-Wave ha fatto salire il valore delle sue azioni del 10% in un solo giorno, alimentando l’entusiasmo nel settore del calcolo quantistico. Ma mentre l’azienda celebra quello che definisce “il primo caso di supremazia quantistica su un problema utile”, la comunità scientifica invita alla cautela.

Il confine tra ciò che è possibile con il calcolo quantistico e classico continua a spostarsi, e solo ulteriori esperimenti potranno chiarire se Advantage2 abbia davvero aperto una nuova era. Nel frattempo, il sogno di Richard Feynman di simulare la natura con computer quantistici sembra un po’ più vicino – ma non ancora del tutto realizzato.

Fonti citate

• Castelvecchi, D. (2025). “Fresh ‘quantum advantage’ claim made by computing firm D-Wave.” Nature. DOI: 10.1038/d41586-025-00765-1.

• King, A. D. et al. (2025). “Beyond-Classical Computation in Quantum Simulation.” Science. DOI: 10.1126/science.ado6285.

• Kim, Y. et al. (2023). “Quantum critical dynamics in a 5,000-qubit programmable spin glass.” Nature, 618, 500–505.

• Mauron, M. & Carleo, G. (2025). “Preprint: Challenging quantum advantage with t-VMC.” arXiv. DOI: 10.48550/arXiv.2503.08247.

• Tindall, J. et al. (2025). “Preprint: Efficient classical simulation of spin systems.” arXiv. DOI: 10.48550/arXiv.2503.05693.

• “Are D-Wave’s Claims of ‘Quantum Advantage’ Just ‘Quantum Hype’?” Scientific American, 13 marzo 2025.

• “Quantum Stocks Rally After New ‘Supremacy’ Announcement From D-Wave.” Business Insider, 13 marzo 2025.