Un team di fisici, informatici e specialisti di macchine informatiche dell’Università di Harvard, in collaborazione con i colleghi di QuEra Computing Inc., dell’Università del Maryland e del MIT, ha creato un computer quantistico con il numero più grande mai visto di bit quantistici logici. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Nature , il gruppo descrive come hanno costruito il proprio computer e come ha funzionato una volta testato.

Nel recente passato, diversi grandi nomi dell’informatica quantistica hanno costruito computer quantistici con più di 1.000 cubiti, conferendo a tali computer una potenza di calcolo mai vista prima. Sfortunatamente, tutti soffrono dell'enorme quantità di operazioni di correzione degli errori di cui necessitano, un problema che impedisce a tali computer di diventare mainstream.

I creatori di tali sistemi stanno lavorando per ridurre il problema, ma finora non è stata trovata una vera soluzione. Altri attori sono entrati nel mondo della ricerca sui computer quantistici utilizzando un approccio diverso basato su qubit logici anziché su qubit basati su hardware.

I qubit logici sono raggruppamenti di qubit collegati tramite entanglement quantistico. Invece di fare affidamento su copie ridondanti di informazioni come protocollo di correzione degli errori, le macchine logiche basate su qubit si affidano alla ridondanza incorporata dell’entanglement. Per questo nuovo studio, il gruppo di ricerca ha costruito un computer quantistico con 48 qubit logici, il numero più alto mai realizzato da qualsiasi altro team.

Il nuovo computer è stato costruito separando migliaia di atomi di rubidio in una camera a vuoto. Il team ha quindi utilizzato laser e magneti per raffreddare gli atomi fino a raggiungere lo zero assoluto. Hanno usato altri laser per creare qubit da 280 atomi e poi intrecciarli e sono stati in grado di creare 48 qubit logici contemporaneamente. I qubit logici sono stati fatti interagire utilizzando pinzette ottiche, evitando la necessità di cavi.

I test preliminari della macchina hanno dimostrato che durante l’esecuzione dei calcoli, il loro computer quantistico presentava meno errori rispetto ad altre macchine più grandi basate su qubit fisici. I ricercatori suggeriscono che la loro macchina rappresenta ancora un altro passo verso l'obiettivo finale di creare un computer quantistico di uso generale in grado di eseguire calcoli e operazioni combinatorie che non sono ancora realizzabili utilizzando l'attuale tecnologia informatica.

Ulteriori informazioni: Dolev Bluvstein et al, Processore quantistico logico basato su array di atomi riconfigurabili, Natura (2023). DOI:10.1038/s41586-023-06927-3

Informazioni sul giornale: Natura

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