La radiazione dallo spazio rappresenta una sfida per i computer quantistici poiché il loro tempo di calcolo viene limitato dai raggi cosmici. I ricercatori della Chalmers University of Technology, in Svezia, e dell'Università di Waterloo in Canada stanno ora esplorando le profondità sotterranee alla ricerca di una soluzione a questo problema, in una miniera profonda due chilometri.
Una causa di errori nei computer quantistici scoperta di recente è la radiazione cosmica. Le particelle altamente cariche provenienti dallo spazio disturbano i qubit sensibili e fanno perdere loro lo stato quantico, nonché la capacità di continuare un calcolo. Ma ora i ricercatori quantistici provenienti da Svezia e Canada uniranno le forze per trovare una soluzione al problema, nella camera bianca più profonda del mondo, due chilometri sotto terra.
"Siamo davvero entusiasti di questo progetto perché affronta la questione molto importante di come le radiazioni cosmiche influenzano i qubit e i processori quantistici. Ottenere l'accesso a questa struttura sotterranea è fondamentale per capire come mitigare gli effetti delle radiazioni cosmiche", afferma Per Delsing, Professore di tecnologia quantistica presso la Chalmers University of Technology, Svezia, e direttore del Wallenberg Center for Quantum Technology.
Canadian Shield protegge dai raggi cosmici
L'esclusivo progetto di ricerca è portato avanti in collaborazione tra ricercatori della Chalmers University of Technology, dell'Institute for Quantum Computing (IQC) dell'Università di Waterloo e SNOLAB vicino a Sudbury, Ontario, Canada.
Nello studio, i qubit superconduttori prodotti presso la Chalmers University of Technology saranno prima testati in superficie sia in Svezia che in Canada. Successivamente, gli stessi qubit verranno testati molto al di sotto del suolo canadese in modo da poter studiare le differenze tra i due ambienti. Con l'aiuto dello "scudo di terra" spesso due chilometri che circonda la camera bianca più profonda del mondo, situata nella miniera di Vales Creighton in Ontario, i ricercatori potrebbero escludere i raggi cosmici o la radioattività che altrimenti avrebbero "messo fuori combattimento" i qubit soprastanti. terra.
"SNOLAB mantiene il flusso di muoni più basso al mondo e dispone di avanzate capacità di test criogenici, che lo rendono un luogo ideale per condurre preziose ricerche sulle tecnologie quantistiche", afferma Jeter Hall, direttore della ricerca presso SNOLAB e professore aggiunto presso la Laurentian University in Canada.
Affinché l’impatto dei computer quantistici possa realizzarsi nella società, i ricercatori quantistici devono prima risolvere il problema della correzione degli errori. Sebbene i computer classici utilizzino sistemi in grado di correggere gli errori che si verificano e fornire risultati affidabili, non esistono attualmente sistemi abbastanza potenti da correggere gli errori significativamente più complessi che si verificano nei computer quantistici.
I metodi di correzione degli errori utilizzati oggi sui computer quantistici presuppongono che ogni errore causato dai raggi cosmici si verifichi indipendentemente l’uno dall’altro. Questa è una valutazione errata, poiché questi tipi di errori, al contrario, di solito sono correlati tra loro. Gli attuali metodi di correzione degli errori non possono correggere gli errori di correlazione, il che significa che più qubit possono perdere il loro stato quantico contemporaneamente. Aumentando la comprensione dei processi qubit, i ricercatori ora vogliono trovare metodi per ridurre il numero di errori correlati.
"Con questo progetto, speriamo di iniziare a capire cosa sta succedendo con la decoerenza dei qubit in relazione ai raggi cosmici, e poi iniziare a capire come la radiazione influenza i qubit in modi più controllati", afferma il dottor Chris Wilson, professore all'Università di Waterloo e attivo presso l'Institute for Quantum Computing in Ontario.
Il progetto è realizzato in collaborazione tra la Chalmers University of Technology, l'Institute for Quantum Computing (IQC) dell'Università di Waterloo, Ontario, Canada, e SNOLAB vicino a Sudbury, Ontario, Canada.
Fornito da Chalmers University of Technology
