Il computer quantistico e' piu' vicino

I dispositivi di quantum computing potranno fornire capacità di calcolo mai eguagliate, che potranno accelerare la realizzazione di un vero e proprio computer quantistico: ad annunciarlo è una ricerca della Ibm, i quali risultati verranno presentati nell'incontro annuale dell'American Physical Society, in corso in questi giorni a Boston.
Tramite svariate tecniche specifiche, i ricercatori IBM hanno stabilito tre nuovi record per la riduzione degli errori nei calcoli elementari e per la conservazione delle proprietà quantomeccaniche nei bit quantistici (qubit), le unità di base che trasportano le informazioni nel quantum computing. Inoltre, IBM ha scelto di impiegare qubit superconduttori, che sfruttano le tecniche di microfabbricazione sviluppate per la tecnologia del silicio e che forniscono un potenziale di scalabilità e di fabbricazione fino a migliaia o milioni di qubit. Le proprietà speciali dei qubit consentono a un computer quantistico di svolgere contemporaneamente milioni di operazioni, mentre un computer desktop può in genere gestire solo una piccola quantità di calcoli alla volta. Ad esempio, i bit di informazioni contenuti in un singolo stato a 250 qubit è superiore al numero di particelle esistenti nell’universo. L'ambito in cui le proprietà dei qubit potranno avere più larga applicazione è la crittografia dei dati, dove i computer quantistici potrebbero gestire grandissimi numeri, come quelli utilizzati per codificare e decodificare le informazioni sensibili.
Altre applicazioni potrebbero comprendere la ricerca in database di informazioni non strutturate, l’esecuzione di una serie di attività di ottimizzazione e la soluzione di nuovi e interessanti problemi matematici.
Una delle grandi sfide per sfruttare la potenza del quantum computing è il controllo o l’eliminazione della decoerenza quantistica: la generazione di errori nei calcoli, causata dall'interferenza di fattori quali il calore, la radiazione elettromagnetica e i difetti dei materiali.
IBM ha compiuto di recente esperimenti con un qubit superconduttore “tridimensionale” (qubit 3D) esclusivo, che consente di estendere lo spazio di tempo per il quale i qubit mantengono il loro stato quantico fino a 100 microsecondi. Un valore di poco superiore alla soglia minima per consentire schemi di correzione degli errori efficaci e che indica che gli scienziati possono iniziare a concentrarsi su aspetti ingegneristici più vasti per la scalabilità.
“La ricerca sui qubit superconduttori avanza in modo molto mirato sulla strada verso un computer quantistico scalabile e affidabile. Le prestazioni dei dispositivi ora riferite li avvicinano al punto di svolta; possiamo vedere gli elementi che saranno utilizzati per dimostrare che è possibile arrivare a una correzione degli errori efficace e realizzare qubit logici affidabili”, osserva David DiVincenzo, professore presso l’Istituto di Informatica Quantistica, Forschungszentrum Juelich.