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Il computer quantistico supera l'ostacolo della temperatura

Spektrum der Wissenschaft
29.4.2020
Traduzione: tradotto automaticamente

Finora, molti chip quantistici hanno funzionato solo al di sopra del punto zero della temperatura. Ora questa barriera si sta spostando un po' più in alto.

Se vuoi far funzionare un computer quantistico, devi schermarlo molto bene dal resto del mondo: Anche le più piccole vibrazioni o collisioni con le molecole d'aria distruggono la fragile connessione tra le unità di calcolo dei qubit, a cui i computer quantistici devono la loro superiorità in alcuni compiti. I prototipi iniziali, come il computer quantistico Sycamore di Google, sono quindi alloggiati in camere a vuoto e in enormi unità di raffreddamento che raffreddano l'hardware fino a meno 273,05 gradi. Questo significa che funzionano a soli 0,1 gradi sopra lo zero assoluto.

Due team di ricerca hanno ora fatto funzionare i chip quantistici a una temperatura da 10 a 15 volte superiore. Richiedono comunque una temperatura estremamente gelida, compresa tra i meno 271 e i 272 gradi. Ma ora le unità di raffreddamento possono essere notevolmente ridotte nelle dimensioni, segnalano i gruppi su "Nature". Secondo i ricercatori, la tecnologia di raffreddamento è stata finora uno dei principali ostacoli al funzionamento dei chip quantistici.

I chip di silicio nel computer quantistico

I gruppi guidati da Andrew Dzurak dell'Università del Nuovo Galles del Sud e da Menno Veldhorst della Delft University of Technology hanno utilizzato per i loro esperimenti un approccio che finora è stato uno degli sfavoriti nella corsa al miglior hardware quantistico. Invece di circuiti superconduttori (Google) o di scafi atomici bloccati in campi magnetici (IBM), i ricercatori hanno utilizzato gli spin degli elettroni come base per il loro computer quantistico.

Questo ha il vantaggio che i chip possono essere realizzati in silicio. Pertanto, in futuro potrebbe essere relativamente facile combinarli con l'hardware dei computer convenzionali. Finora, però, gli scienziati sono riusciti a interconnettere solo alcuni qubit costruiti in questo modo. Questo è anche il caso dello studio attuale, in cui i gruppi hanno interconnesso solo due qubit di silicio alla volta. Resta da vedere se i minori requisiti di raffreddamento aiuteranno la tecnologia a fare un passo avanti.

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