I fisici hanno scoperto come le particelle cosmiche e le radiazioni di fondo influenzano l'informatica quantistica

I raggi cosmici hanno afflitto l’informatica classica per decenni. Da dove provengono le particelle energetiche

spazio e colpire un computer al siliciochip, uno o più bit al suo interno possono cambiare il proprio stato in modi imprevedibili. Tali errori portano a fallimenti devastanti. Ad esempio, il volo Qantas 72 ha sofferto proprio a causa di dati errati sullo strumento dell'aereo.

In un nuovo studio, un team internazionale di scienziatidell’Università del Wisconsin-Madison voleva capire quale impatto hanno le particelle cosmiche e la radiazione di fondo sull’informatica quantistica. Per fare ciò, i fisici hanno condotto una serie di esperimenti con due coppie di qubit superconduttori su un substrato di silicio. Una coppia di qubit era separata da 340 micron e la seconda da 640 micron.

Durante lo studio, si è scoperto che nel processooperazioni quantistiche, quando è stata effettuata una manipolazione dei qubit, sono stati registrati numerosi salti di carica simultanei su coppie vicine. La simulazione di processi su un computer utilizzando la strumentazione standard della fisica delle particelle elementari ha suggerito che i salti si verificano nei momenti di interazione dei qubit (chip) con sfondo misto e radiazione cosmica (con particelle di queste radiazioni).

Dati sperimentali e teoriciindicano che nel corso delle operazioni quantistiche, sotto l'influenza di particelle cosmiche e di fondo, sono sorti i cosiddetti errori correlati. Si è scoperto che le particelle cosmiche e la radiazione di fondo influenzano inaspettatamente fortemente l'informatica quantistica.

Come risultato dello studio, gli scienziati hanno proposto duepossibili soluzioni. Il primo è proteggere il processore quantistico placcandolo di piombo e spostandolo sottoterra. Tali tecnologie sono già utilizzate negli esperimenti per rilevare la materia oscura e i neutrini, che sono particolarmente sensibili alle radiazioni. La seconda soluzione consiste nel ridurre la sensibilità dei qubit, ad esempio aggiungendo al chip materiali che possono intrappolare quasiparticelle o allontanarle dal substrato del qubit.

Leggi di più

Gli scienziati hanno trovato virus anormalmente grandi sul fondo della Fossa delle Marianne

Per la prima volta nella storia, 9 stelle sono scomparse in mezz'ora e non sono più tornate

"Imminente minaccia radiologica": cosa si sa della fuga di notizie nella centrale nucleare cinese "Taishan"