Dai Qubit al Quantum Computing: Tecnologie Quantistiche per la realizzazione di un Computer Quantistico

In recent decades, quantum computing has attracted growing interest in both academic and industrial circles, promising to revolutionize fields such as cryptography, medicine, and artificial intelligence. Unlike classical computers, which process information in binary bits (0 and 1), quantum computers exploit the principles of quantum mechanics, such as superposition and entanglement, to perform calculations with a power and speed that are potentially unattainable for current technologies. The following discussion, through a review of scientific literature, aims to explore the fundamental principles of how a quantum computer works, describing the major technologies and key physical principles that have enabled their creation, while maintaining a critical perspective on the obstacles and challenges they pose, in order to provide a comprehensive overview of this rapidly evolving field. Through this analysis, we aim to demonstrate why quantum computing represents one of the most fascinating and promising frontiers of modern science.

Negli ultimi decenni, l’informatica quantistica ha attirato un interesse crescente sia in ambito accademico che industriale, promettendo di rivoluzionare settori come la crittografia, la medicina e l’intelligenza artificiale. A differenza dei computer classici, che elaborano informazioni in bit binari (0 e 1), i quantum computer sfruttano i principi della meccanica quantistica, come la sovrapposizione e l’entanglement, per eseguire calcoli con una potenza e una velocità potenzialmente inarrivabili per le tecnologie attuali. La seguente trattazione, attraverso la revisione di letteratura scientifica, si propone di esplorare i principi fondamentali di funzionamento di un quantum computer andando a descrivere le grandi tecnologie e i principi fisici cardine che hanno permesso la loro realizzazione, mantenendo un punto di osservazione critico per quanto concerne gli ostacoli e le sfide che queste stesse racchiudono, al fine di fornire una visione completa di un campo in rapida evoluzione. Attraverso questa analisi, si intende dimostrare perché l’informatica quantistica rappresenti una delle frontiere più affascinanti e promettenti della scienza moderna.