Per decenni, gli esperti hanno previsto che un giorno i computer quantistici eseguiranno compiti difficili, come la simulazione di sistemi chimici complessi, che non può essere fatto dai computer convenzionali. Ma così lontano, queste macchine non sono state all'altezza del loro potenziale a causa dell'hardware soggetto a errori. Ecco perché gli scienziati stanno lavorando per migliorare il qubit, l'elemento hardware di base dei computer quantistici, secondo un articolo in Notizie chimiche e di ingegneria ( C&EN ), il settimanale di notizie dell'American Chemical Society.

I normali computer usano i bit per memorizzare i dati, che sono rappresentati come un "1" per indicare la corrente che scorre attraverso un transistor o uno "0" per nessuna corrente. In contrasto, i qubit hanno una sovrapposizione di stati energetici—0, 1, o molti posti in mezzo, che teoricamente consente ai computer quantistici di archiviare ed elaborare molte più informazioni rispetto a un computer convenzionale. Però, i qubit odierni sono fragili e molto soggetti a errori causati da fattori ambientali come vibrazioni o variazioni di temperatura, Scrive la corrispondente senior Katherine Bourzac.

Finora, gli scienziati hanno proposto circa 20 progetti di qubit, e non c'è un chiaro vincitore. Però, le tecnologie leader odierne si basano su circuiti superconduttori (che includono un isolante racchiuso tra metalli che diventano superconduttori a temperature estremamente basse) e ioni intrappolati (atomi carichi sospesi nel vuoto da campi elettromagnetici). I ricercatori stanno lavorando a migliori processi di produzione e apparecchiature di controllo per queste tecnologie. Ma stanno anche esplorando nuovi materiali per l'informatica quantistica, come dispositivi di spin al silicio e materiali topologici, che potrebbe ridurre il rumore e l'errore, permettendo ai computer quantistici di realizzare finalmente il loro potenziale.