Computer quantistici sempre più veloci, battuto un nuovo record

I computer quantistici diventano sempre più veloci e battono un nuovo record, eseguendo una delle operazioni fondamentali di questi dispositivi in soli 6,5 miliardesimi di secondo (nanosecondi).  E' stato così battuto il record di 15 nanosecondi,detenuto dal 2020 dalla divisione di Google dedicata all’Intelligenza Artificiale (Google AI). Il risultato, ottenuto grazie ad atomi super-freddi e a rapidissimi impulsi laser è stato ottenuto dall’Istituto Nazionale giapponese per le Scienze Naturali ed è pubblicato sulla rivista Nature Photonics. Il nuovo metodo ha permesso di sfuggire agli effetti disturbanti del rumore esterno, che intaccano la precisione computazionale, un obiettivo rincorso da oltre vent’anni.

I ricercatori guidati da Yeelai Chew hanno utilizzato due atomi di rubidio raffreddati quasi fino allo zero assoluto (-273,15 gradi Celsius), intrappolati grazie a pinzette ottiche ad una distanza l'uno dall'altro di un micron (un milionesimo di metro). Manipolando gli atomi con una speciale luce laser sparata per soli 10 picosecondi (un picosecondo equivale ad un trilionesimo di secondo), gli autori dello studio sono riusciti ad eseguire in soli 6,5 nanosecondi un’operazione quantistica essenziale, chiamata ‘porta a due qubit’ (l’unità di informazione quantistica). Le porte quantistiche sono l'analogo delle porte logiche digitali dei computer convenzionali e in particolare quelle basate su due qubit sono fondamentali perché permettono di ottenere l’entanglement, il fenomeno tipico della fisica quantistica: una sorta di abbraccio a distanza tra due particelle.

I computer quantistici basati su atomi super-freddi stanno rapidamente attirando l'attenzione di industria, mondo accademico e governi in tutto il mondo, poiché questo metodo è in grado di superare alcune delle limitazioni che incontrano invece i dispositivi basati sui superconduttori, che al momento costituiscono la tipologia più avanzata di computer quantistici.