I qubit, le unità base dell’informazione quantistica, sono notoriamente fragili e inclini a perdere il loro stato quantistico. Ciò è dovuto a una serie di fattori, tra cui il rumore ambientale e le interazioni con altri qubit.

Un modo per proteggere i qubit da questi errori è utilizzare la correzione degli errori quantistici, una tecnica che utilizza più qubit per codificare un singolo qubit logico. Ciò consente al qubit logico di essere più resistente agli errori, poiché gli errori possono essere rilevati e corretti.

Tuttavia, la correzione degli errori quantistici richiede un gran numero di qubit, il che può renderne difficile l’implementazione. Inoltre, la correzione degli errori quantistici non è perfetta e c’è ancora la possibilità che si verifichino errori.

Un altro approccio per proteggere i qubit è utilizzare la sincronizzazione quantistica. Questa tecnica prevede l'utilizzo di un qubit di controllo per mantenere sincronizzati gli altri qubit. Il qubit di controllo è un qubit che non viene utilizzato per archiviare informazioni, ma viene invece utilizzato per garantire che gli altri qubit funzionino tutti alla stessa frequenza.

La sincronizzazione quantistica può aiutare a ridurre gli effetti del rumore e delle interazioni tra i qubit, rendendola uno strumento prezioso per proteggere le informazioni quantistiche.

Un fisico che sta lavorando alla sincronizzazione quantistica è il dottor John Martinis dell'Università della California, a Santa Barbara. La ricerca del dottor Martinis si concentra sullo sviluppo di nuove tecniche per la sincronizzazione quantistica che siano efficienti e robuste.

In un recente articolo, il dottor Martinis e il suo team hanno dimostrato una nuova tecnica per la sincronizzazione quantistica che utilizza un singolo qubit di controllo per sincronizzare un gran numero di qubit di dati. Questa tecnica è più efficiente dei metodi precedenti ed è anche più resistente al rumore.

La ricerca del dottor Martinis sta contribuendo a far avanzare il campo dell'informatica quantistica rendendo possibile la protezione dei qubit dagli errori. Questo lavoro è essenziale per lo sviluppo dei computer quantistici, che hanno il potenziale per rivoluzionare un’ampia gamma di campi, tra cui la finanza, la scoperta di farmaci e la scienza dei materiali.