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SVIZZERA
23.08.2021 - 08:000

Il CERN di Ginevra entra nell’IBM Quantum Network

Il centro diventa Quantum Hub e avrà accesso a una rete di 20 computer quantistici per i propri studi sulle particelle.

GINEVRA - Il CERN di Ginevra entra ufficialmente nel Quantum Network di IBM. L’Organizzazione europea per la ricerca nucleare diventa così un Quantum Hub e potrà avere accesso a una rete di 20 computer quantistici sviluppati dall’azienda americana per analizzare le collisioni fra particelle subatomiche e far avanzare la ricerca su temi come l’energia oscura.

Attualmente il CERN distribuisce una massa enorme di dati prodotti dal Large Hadron Collider a un insieme di 170 data center sparsi nel mondo per studiare il comportamento di elementi subatomici che si scontrano fino a un miliardo di volte al secondo all’interno dell’Lhc. Per poter gestire tutti questi dati è necessario effettuare uno sfoltimento, escludendo quelli che appaiono non promettenti e mantenendo solo i più promettenti. Ma anche in questo caso bisogna elaborare una quantità di dati talmente elevata che ai computer classici richiederebbe molto tempo e una grande potenza di calcolo. La speranza, quindi, è che l'uso dei computer quantistici possa aiutare a rendere questo processo più veloce e accurato.

Un particolare focus sarà dedicato ad approfondire le ricerche sul bosone di Higgs, una scoperta fondamentale del CERN avvenuta nel 2012. Gli sviluppatori di IBM, in effetti, hanno allenato un algoritmo quantistico di machine learning a riconoscere e categorizzare gli eventi tra particelle, per analizzare le collisioni che generano il bosone di Higgs, nonché altri dati correlati come l’energia prodotta o l’emergere di altre particelle. Questo dovrebbe aiutare a mettere in rapporto tra loro le informazioni raccolte, meglio di quanto si possa fare a partire dai risultati ottenuti con gli attuali supercomputer.

«Fino a ora, gli scienziati hanno utilizzato tecniche classiche di apprendimento automatico per analizzare i dati grezzi acquisiti dai rilevatori di particelle. Noi pensiamo di poter migliorare notevolmente questo processo di screening, potenziando l’apprendimento automatico con il quantum computing», ha dichiarato Ivano Tavernelli di IBM Research Zurich Lab. «In particolare, sfruttando il concetto di spazio di Hilbert dei qubit, i computer quantistici dovrebbero essere in grado di catturare le correlazioni quantistiche nei set di dati di collisione di particelle in modo più efficiente e accurato rispetto ai tradizionali algoritmi di apprendimento automatico. Questa capacità dovrebbe portare a una migliore interpretazione degli esperimenti».

In sostanza, con l’accesso agli oltre 20 computer quantistici di IBM in cloud, la relazione tra l’azienda americana e il CERN di Ginevra si rafforza enormemente. Il CERN diviene dunque hub per la fisica delle alte energie, unendosi così alla collaborazione su progetti comuni in fisica, astrofisica e altre scienze nei suoi 23 Stati membri. Inoltre, tale cooperazione va anche nella direzione di fornire ai ricercatori le risorse per poter avviare percorsi di sperimentazione e formazione, in modo da creare un circolo virtuoso di diffusione delle competenze che andrà a riversarsi poi nell’istruzione degli studenti nelle università, così da tentare di sopperire alla mancanza di professionisti esperti di tecnologia quantistica.

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