Qubit trasferiti con successo per la prima volta tra chip di computer quantistici

I ricercatori dell’Università del Sussex e della Universal Quantum hanno dimostrato con successo la trasmissione

bit quantistici (qubit) tra microchip conregistrare velocità e precisione. I risultati della ricerca aprono la possibilità di connettere diversi chip individuali e creare potenti computer quantistici con milioni di qubit.

Per il loro lavoro, i ricercatori hanno sviluppatouna tecnica di controllo dei qubit ionici che hanno chiamato "UQ Connect". Il nuovo approccio utilizza le connessioni del campo elettrico per spostare i qubit da un modulo microchip di calcolo quantistico a un altro.

In un articolo pubblicato sulla rivista NatureComunicazioni, i ricercatori hanno descritto il processo di creazione di chip collegati. Hanno usato due trappole di Paul lineari con elettrodi di superficie come microchip. I moduli sono progettati e posizionati su un substrato di silicio in modo tale che la configurazione dell'elettrodo crei un'interfaccia di campo elettrico tra due trappole.

Fotografia e diagramma del funzionamento della connessione di due microchip quantistici. Immagine: M. Akhtar et al., Nature Communications

In una serie di esperimenti, i ricercatori lo hanno dimostratoil sistema progettato ha trasportato con successo qubit con un tasso di successo del 99,999993% e un tasso di collegamento di 2424 Hz. Questi risultati sono da record e superano tutti i tentativi precedenti di un ordine di grandezza. Inoltre, gli scienziati hanno confermato che durante il processo di trasferimento gli ioni mantengono la loro natura quantistica, inclusa la capacità di un qubit di assumere contemporaneamente i valori "1" e "0".

I moderni computer quantistici operano inla scala di diverse centinaia di qubit intrappolati in una trappola. Un significativo ridimensionamento della tecnologia non è possibile senza una comunicazione rapida ed efficiente tra più componenti. I ricercatori ritengono che il metodo proposto consentirà di creare potenti computer quantistici alimentati da milioni di qubit.

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In copertina: due microchip quantistici connessi. Foto: Università del Sussex