Negli ultimi tempi ci sono state molte scoperte in campo quantistico, ognuna delle quali promette di essere la chiave della tecnologia.

Nel maggio del 2022, un un team di ricercatori dell’Università tedesca di Innsbruck, dell’Università RWTH di Aquisgrana e dell’istituto di ricerca Forschungszentrum Jülich ha proposto un metodo che potrebbe portare alla nascita di un’industria del legno. computer quantistici privi di errori. Il metodo consiste in un’operazione di calcolo che coinvolge due bit logici quantistici e può essere impiegata per qualsiasi tipo di compito.

Poi, solo quattro giorni fa, sscienziati, finanziati dalla Fondazione Simons, hanno prodotto una fase della materia che si comporta come se esistesse in due dimensioni temporali e hanno riferito che le informazioni memorizzate in questa nuova e strana fase della materia sono molto più protette dagli errori rispetto a quelle memorizzate con le configurazioni convenzionali attualmente utilizzate nei computer quantistici.

Uscire dagli zeri e dagli uni

Ora un team dell’Università di Innsbruck, in Austria, ha progettato un computer quantistico che va oltre l’informazione binaria – zeri e uno – e sblocca risorse computazionali aggiuntive che sono state a lungo tenute nascoste in quasi tutti gli attuali dispositivi quantistici, secondo un comunicato stampa dell’istituto pubblicato giovedì.

“Gli elementi costitutivi dei computer quantistici, tuttavia, sono più che semplici zeri e uno”, ha spiegato Martin Ringbauer, fisico sperimentale di Innsbruck, Austria. “Limitarli ai sistemi binari impedisce a questi dispositivi di essere all’altezza del loro vero potenziale”.

Il team ha sviluppato un computer quantistico che può eseguire calcoli arbitrari con le cosiddette cifre quantistiche (qudits), sbloccando così una maggiore potenza di calcolo con un minor numero di particelle quantistiche.

Fonte: muhammet sager/iStock

Come hanno fatto?

La dichiarazione lo descrive come segue:

“Nel computer quantistico di Innsbruck, (…), le informazioni sono memorizzate in singoli atomi di Calcio intrappolati. Ciascuno di questi atomi ha naturalmente otto stati diversi, di cui in genere solo due sono utilizzati per memorizzare le informazioni. In effetti, quasi tutti i computer quantistici esistenti hanno accesso a un numero di stati quantici superiore a quello utilizzato per la computazione.”

Sfruttare tutto il potenziale degli atomi

Ingegnerizzando un computer quantistico in grado di sfruttare l’intero potenziale di questi atomi, i fisici hanno creato un computer superiore che può ottenere molto di più pur essendo altrettanto affidabile delle sue controparti convenzionali. “I sistemi quantistici hanno naturalmente più di due stati e noi abbiamo dimostrato che possiamo controllarli tutti allo stesso modo”, ha dichiarato Thomas Monz, responsabile del team del nuovo studio.

Ciò che rende questo nuovo sviluppo ancora più vantaggioso è che molti dei compiti che richiedono i computer quantistici, come i problemi di fisica, chimica o scienza dei materiali, sono espressi naturalmente nel linguaggio qudit.

“Lavorare con più di zero e uno è molto naturale, non solo per il computer quantistico ma anche per le sue applicazioni, permettendoci di sbloccare il vero potenziale dei sistemi quantistici”, ha spiegato Ringbauer.

Potrebbe essere questo lo sviluppo che permette al calcolo quantistico di raggiungere il suo vero potenziale?

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