(Phys.org)—I fisici hanno dimostrato sperimentalmente l'entanglement quantistico con 10 qubit su un circuito superconduttore, superando il precedente record di nove qubit superconduttori entangled. Lo stato a 10 qubit è il più grande stato entangled multiqubit creato in qualsiasi sistema a stato solido e rappresenta un passo avanti verso la realizzazione del calcolo quantistico su larga scala.

Il ricercatore capo Jian-Wei Pan e collaboratori presso l'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina, Università di Zhejiang, Università di Fuzhou, e l'Istituto di Fisica, Cina, hanno pubblicato un articolo sui loro risultati in un recente numero di Lettere di revisione fisica .

Generalmente, una delle maggiori sfide per aumentare l'entanglement multiqubit è affrontare gli effetti catastrofici della decoerenza. Una strategia consiste nell'utilizzare circuiti superconduttori, che operano a temperature molto basse e di conseguenza hanno tempi di coerenza dei qubit più lunghi.

Nel nuovo assetto, i ricercatori hanno usato qubit fatti di minuscoli pezzi di alluminio, che si collegavano tra loro e si disponevano in cerchio attorno a un risonatore bus centrale. Il bus è un componente fondamentale del sistema, poiché controlla le interazioni tra i qubit, e queste interazioni generano l'entanglement.

Come hanno dimostrato i ricercatori, il bus può creare entanglement tra due qubit qualsiasi, può produrre più coppie entangled, o può entangle fino a tutti i 10 qubit. A differenza di alcune precedenti manifestazioni, l'entanglement non richiede una serie di porte logiche quantistiche, né comporta la modifica del cablaggio fisico del circuito, ma invece tutti e 10 i qubit possono essere intrecciati con una singola interazione collettiva qubit-bus.

Per misurare quanto bene i qubit sono entangled, i ricercatori hanno utilizzato la tomografia quantistica per determinare la probabilità di misurare ogni possibile stato del sistema. Sebbene ci siano migliaia di tali stati, la distribuzione di probabilità risultante ha prodotto lo stato corretto circa il 67% delle volte. Questa fedeltà è ben al di sopra della soglia per un vero e proprio entanglement multipartito (generalmente considerato pari a circa il 50%).

Nel futuro, l'obiettivo dei fisici è sviluppare un simulatore quantistico che possa simulare il comportamento di piccole molecole e altri sistemi quantistici, che consentirebbe un'analisi più efficiente di questi sistemi rispetto a quanto è possibile con i computer classici.

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