Il professor Winfried Hensinger (a sinistra) e il dott. Seb Weidt (a destra) stanno lavorando all'esperimento utilizzato per convalidare il loro nuovo approccio innovativo producendo uno stato quantistico "entangled" di due ioni con un tasso di errore estremamente basso. Credito:Università del Sussex
Gli scienziati dell'Università del Sussex hanno inventato un nuovo metodo rivoluzionario che mette la costruzione di computer quantistici su larga scala alla portata della tecnologia attuale.
I computer quantistici potrebbero risolvere alcuni problemi - che il supercomputer più veloce impiegherebbe milioni di anni per essere calcolati - in pochi millisecondi.
Hanno il potenziale per creare nuovi materiali e medicinali, oltre a risolvere problemi scientifici e finanziari di vecchia data.
I computer quantistici universali possono essere costruiti in linea di principio, ma le sfide tecnologiche sono enormi. L'ingegneria necessaria per costruirne uno è considerata più difficile dei viaggi spaziali con equipaggio su Marte, fino ad ora.
Il calcolo quantistico su piccola scala utilizzando ioni intrappolati (atomi carichi) viene effettuato allineando singoli raggi laser su singoli ioni con ogni ione che forma un bit quantistico.
Però, un computer quantistico su larga scala avrebbe bisogno di miliardi di bit quantistici, quindi richiedono miliardi di laser allineati con precisione, uno per ogni ione.
Anziché, gli scienziati del Sussex hanno inventato un metodo semplice in cui le tensioni vengono applicate a un microchip di computer quantistico (senza dover allineare i raggi laser) - con lo stesso effetto.
Il professor Winfried Hensenger e il suo team sono anche riusciti a dimostrare l'elemento fondamentale di questo nuovo metodo con un tasso di errore straordinariamente basso presso la loro struttura di calcolo quantistico nel Sussex.
Un computer quantistico con ioni intrappolati consisterebbe in una serie di giunzioni a X con bit quantistici formati da singoli ioni intrappolati sopra la superficie del chip quantistico (mostrato in grigio). I singoli bit quantistici vengono manipolati semplicemente sintonizzando le tensioni con la stessa facilità di sintonizzare una radio su stazioni diverse. L'applicazione della tensione V1 non comporta alcuna operazione quantistica (zone blu), applicando la tensione V2 si ottiene un'operazione quantistica su un singolo bit quantistico (zone verdi), applicando la tensione V3 si ottiene un'operazione quantistica che "impiglia" due bit quantistici (zone rosse). Un computer quantistico arbitrario di grandi dimensioni può essere costruito sulla base di questo approccio semplice da ingegnerizzare. Credito:Università del Sussex
Il professor Hensenger ha dichiarato:"Questo sviluppo è un punto di svolta per il calcolo quantistico, rendendolo accessibile per l'uso industriale e governativo. Costruiremo un computer quantistico su larga scala nel Sussex sfruttando appieno questa nuova entusiasmante tecnologia".
I computer quantistici possono rivoluzionare la società in modo simile all'emergere dei computer classici. Dottor Seb Weidt, parte dello Ion Quantum Technology Group ha dichiarato:"Sviluppare questa nuova tecnologia rivoluzionaria è stata una grande avventura ed è assolutamente incredibile osservarla funzionare effettivamente in laboratorio".
