Creato un chip quantistico che dura più a lungo: la svolta arriva da Princeton
Google, IBM e Microsoft potrebbero crescere grazie al qubit superconduttore: computer e dispositivi, anche industriali, diventeranno più potenti.
I ricercatori della Princeton University hanno creato un nuovo qubit superconduttore in tantalio e silicio. La nuova innovazione è stata illustrata in un articolo pubblicato su Nature e rappresenta un avanzamento importante nel campo del calcolo quantistico. Qubit è l’abbreviazione di quantum bit ed è l’unità di informazione base nel calcolo quantistico. Mentre il bit classico dei computer tradizionali può essere 0 o 1, il qubit può trovarsi in uno stato di 0 e 1 contemporaneamente.
Nel nuovo superconduttore, il qubit mantiene la coerenza quantistica per oltre un millisecondo: un risultato che supera di tre volte il precedente record da laboratorio e di quindici volte gli standard industriali. A questa velocità si riduce drasticamente la perdita di informazione nei calcoli complessi, una sfida cruciale affrontata dai ricercatori.
Già si pensa a Google, IBM e Microsoft per future applicazioni di questa innovazione quantistica. I dispositivi più complessi si baseranno sul modello transmon, una tecnologia già presente nel settore e adottata dai principali colossi tecnologici. Si testeranno compatibilità e integrazioni con i processori esistenti e i ricercatori ipotizzano che i componenti attuali, con il nuovo design, possano migliorare le prestazioni fino a mille volte. Per ora, il team ha realizzato un chip funzionante che dimostra la possibilità di correggere errori e aumentare la scalabilità dei sistemi.
La formula tantalio-silicio che aiuta la produzione quantistica di chip e computer. Un salto di qualità tecnico e scientifico secondo due ricercatori
Il tantalio è l’innovazione più rappresentativa: questo metallo ha una struttura altamente ordinata che riduce i difetti superficiali responsabili della perdita di energia. A questo si aggiunge la sostituzione del substrato in zaffiro con silicio ad alta purezza. La combinazione tantalio-silicio ha richiesto nuove tecniche di fabbricazione e ha permesso di eliminare inefficienze storiche nei qubit transmon.
Secondo Andrew Houck e Nathalie de Leon, responsabili del progetto, il miglioramento ottenuto rappresenta il più grande salto nei tempi di coerenza degli ultimi dieci anni e potrebbe segnare un passaggio decisivo verso computer quantistici affidabili e scalabili. Con un potenziale aumento esponenziale dei vantaggi nei sistemi più ampi, questo qubit si avvicina a rendere il calcolo quantistico non solo sperimentale, ma realmente utile.
