I computer quantistici sviluppati fino ad oggi sono stati i dispositivi che alimentano interi laboratori. Ora i fisici dell'Università di Innsbruck hanno costruito un prototipo di computer quantistico a trappola ionica che può essere utilizzato nei data center.
Si inserisce in due server rack da 19 pollici, simili a quelli utilizzati nei data center di tutto il mondo. Il dispositivo stand-alone compatto dimostra quanto presto questa tecnologia diventerà più conveniente.
Negli ultimi tre decenni, presso l'Università di Innsbruck, in Austria, sono state gettate le basi per la costruzione di computer quantistici. Nell'ambito del progetto EU Flagship Quantum Technologies, i ricercatori del Dipartimento di Fisica Sperimentale di Innsbruck hanno creato un modello dimostrativo di un computer quantistico compatto con una trappola ionica.
I nostri esperimenti di calcolo quantistico occupano tipicamente laboratori che vanno da 30 a 50 metri quadrati, afferma Thomas Monz dell'Università di Innsbruck.
Abbiamo cercato di collocare le tecnologie sviluppate qui a Innsbruck nel minor spazio possibile, nel rispetto degli standard comunemente utilizzati nell'industria. Il nuovo dispositivo ha lo scopo di dimostrare che i computer quantistici saranno presto pronti per l'uso nei data center.
Siamo stati in grado di dimostrare che la compattezza non deve andare a scapito della funzionalità, aggiunge Christian Marchignak del team di Innsbruck.
I singoli elementi costitutivi del primo computer quantistico compatto al mondo dovevano essere notevolmente ridotti nelle dimensioni. Ad esempio, la parte centrale di un computer quantistico, una trappola ionica installata in una camera a vuoto, occupa solo una frazione dello spazio precedentemente richiesto.
È stato fornito ai ricercatori da Alpine Quantum Technologies (AQT), una sussidiaria dell'Università di Innsbruck e dell'Accademia austriaca delle scienze, che mira a creare un computer quantistico commerciale. Altri componenti sono stati forniti dall'Istituto di ottica applicata e ingegneria di precisione. Fraunhofer a Jena e TOPTICA Photonics da Monaco, Germania.
Fino a 50 bit quantici:
Il computer quantistico compatto può funzionare in modo autonomo e sarà presto programmato online. Una sfida particolare era garantire la stabilità del computer quantistico.
I computer quantistici sono molto sensibili e in laboratorio sono protetti dalle influenze esterne mediante misure accuratamente progettate. Sorprendentemente, il team di Innsbruck è riuscito ad applicare questo standard di qualità al dispositivo compatto, garantendo così un funzionamento sicuro e senza problemi.
Oltre alla stabilità, un fattore decisivo per l'uso industriale di un computer quantistico è il numero di bit quantistici disponibili. Pertanto, nella sua recente campagna di finanziamento, il governo tedesco ha fissato l'obiettivo di creare innanzitutto computer quantistici dimostrativi con 24 qubit completamente funzionali.
I fisici di Innsbruck hanno già raggiunto questo obiettivo. Sono stati in grado di controllare individualmente e intrappolare con successo fino a 24 ioni con il nuovo dispositivo.
Entro il prossimo anno, vogliamo essere in grado di fornire un dispositivo con 50 bit quantistici controllabili individualmente ", afferma Thomas Monz, già guardando al futuro.
2021-06-19 12:07:46
Autore: Vitalii Babkin