Costruire un ponte tra i chip quantistici
I ricercatori britannici hanno trovato un modo per spostare i qubit tra due chip quantistici vicini. Questo potrebbe aprire la strada a potenti computer quantistici.
Una sfida fondamentale sulla strada verso un potente computer quantistico è quella di collegare milioni di bit quantistici, o qubit in breve, in modo tale che interagiscano in modo affidabile l'uno con l'altro. Finora i computer quantistici funzionano ancora su una scala piuttosto rudimentale di 100 qubit. Gli scienziati dell'Università del Sussex, nel Regno Unito, sono ora riusciti a collegare due microchip attraverso uno speciale collegamento di materia quantistica e a trasferire i qubit tra moduli vicini. Lo riferisce il gruppo guidato dal fisico quantistico Mariam Akhtar nella rivista scientifica "Nature Communications". Sia la velocità che l'accuratezza sono migliori di qualsiasi altro risultato ottenuto in precedenza con la tecnologia delle trappole ioniche. Questo dimostra che i computer quantistici possono essere scalati al di là dei limiti fisici di un microchip.
Tra i diversi modi in cui i qubit possono essere realizzati per i futuri computer quantistici, la trappola ionica è uno dei concetti più promettenti. Gli ioni, ovvero atomi o molecole caricati elettricamente, vengono tenuti in posizione grazie a campi elettrici e magnetici e manipolati con il laser. Lo stato quantico rimane stabile per un periodo di tempo relativamente lungo, la precisione di calcolo è maggiore rispetto ad altri sistemi di qubit e il microchip richiede un raffreddamento leggermente inferiore rispetto ai circuiti superconduttori che IBM e Google utilizzano, ad esempio, per i loro chip quantistici.
Nel loro esperimento, i ricercatori hanno sviluppato una tecnica speciale per trasportare gli ioni. Utilizzando campi elettrici, hanno controllato il movimento degli ioni in modo tale che un singolo qubit ionico potesse essere fisicamente spostato avanti e indietro tra i moduli. "Con questo metodo, siamo riusciti a raggiungere un tasso di successo del 99,999993 percento e una velocità di connessione di 2424 connessioni al secondo su una distanza totale di 684 micrometri", scrivono nell'articolo. Il fragile stato quantico è rimasto stabile per tutta la durata del trasporto. Ciò apre la possibilità di mettere insieme centinaia o addirittura migliaia di microchip quantistici come pezzi di un puzzle e di collegarli tra loro.
I microchip quantistici sono ancora in fase di sviluppo.
I chip quantistici sono ancora piuttosto semplici e piccoli, ha dichiarato Winfried Hensinger, professore di tecnologie quantistiche presso l'Università del Sussex, secondo un comunicato dell'università. "Ma con l'aumento del numero di qubit, un approccio modulare è la chiave per rendere i computer quantistici abbastanza potenti da risolvere un giorno problemi industriali reali". Hensinger è co-fondatore di una start-up che mira a portare questa tecnologia sul mercato. "Universal Quantum" si è recentemente aggiudicata un contratto dal Centro Aerospaziale Tedesco (DLR).r Centro Aerospaziale (DLR) per 67 milioni di euro per la costruzione di due computer quantistici in cui verranno utilizzati i qubit a trappola ionica.
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Immagine di copertina: Shutterstock, Boykov / I computer quantistici potrebbero un giorno aiutare nella ricerca sui materiali, nello sviluppo di nuovi farmaci o nella risoluzione di problemi complessi nel settore bancario e assicurativo, ad esempio.
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