Da asporto chiave
- I ricercatori affermano di aver compiuto un altro passo verso la costruzione di un nuovo tipo di computer che utilizza bit quantistici o qubit.
- Il computer quantistico verrebbe costruito spruzzando elettroni dal filamento di una lampadina.
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Gli esperti dicono che la nuova tecnica è promettente, ma c'è molto lavoro da fare prima che i computer quantistici siano pronti per il tuo desktop.
Una semplice lampadina potrebbe essere la chiave per trasformare i pratici computer quantistici in re altà, aprendo la possibilità a molto più potenti in un'intervista via e-mail con Lifewire.
"Potrebbe gettare le basi per una distribuzione davvero conveniente di processori quantistici funzionali in una varietà di dispositivi informatici che portano alla prossima generazione di processori per computer potenzialmente illimitati", ha aggiunto.
Bit migliori
I computer quantistici mantengono la promessa di rivoluzionare l'informatica. A differenza del normale calcolo binario, i qubit aggiungono una terza unità di informazioni al processo di elaborazione, anziché 1-0, ed è 1-0-1/0, ha detto a Lifewire il CEO di TackleAI Sergio Suarez, Jr. via e-mail. L'aggiunta della terza unità, 1 e 0 simultanei, è chiamata sovrapposizione, il che significa che è sia 0 che 1 e tutti i punti intermedi.
"Questa sovrapposizione di qubit consente ai computer quantistici di lavorare su un milione di calcoli contemporaneamente e rende il calcolo quantistico esponenzialmente più veloce e potente di un computer tradizionale", ha affermato Suarez, Jr.
Il team Argonne si è concentrato sull'utilizzo di un singolo elettrone come qubit. Il riscaldamento del filamento di una lampadina emette un flusso di elettroni, ma i qubit sono molto sensibili ai disturbi dell'ambiente circostante. Per aggirare questo problema, i ricercatori hanno intrappolato un elettrone su una superficie di neon solido ultrapuro nel vuoto.
"Con questa piattaforma, abbiamo ottenuto, per la prima volta in assoluto, un forte accoppiamento tra un singolo elettrone in un ambiente quasi vuoto e un singolo fotone a microonde nel risonatore", Xianjing Zhou, il primo autore dell'articolo, si legge in un comunicato stampa. "Questo apre la possibilità di utilizzare i fotoni a microonde per controllare ogni qubit di elettroni e collegarne molti in un processore quantistico."
Scott Buchholz, leader tecnologico emergente e direttore tecnico per il governo e i servizi pubblici di Deloitte Consulting, ha dichiarato a Lifewire in un'e-mail che la maggior parte degli approcci alla creazione di qubit si basa sull'utilizzo di singoli atomi o fotoni, mentre Argonne sta lavorando su un sistema che utilizza elettroni.
"Ci sono più di una mezza dozzina di approcci diversi che le organizzazioni stanno esplorando per creare qubit, ognuno con la propria serie di pro, contro e considerazioni", ha affermato Buchholz. "Ad esempio, alcuni degli approcci possono consentire connessioni da qubit a qubit più veloci, ma sono più suscettibili a rumore ed errori."
Processori più veloci
Nell'informatica quantistica, il qubit è il concetto che, a differenza di un bit tradizionale, può essere sia 0 che 1 allo stesso tempo misurando ciò che è noto come spin, ha spiegato Nizich. Questo processo è stato estremamente difficile da misurare e controllare, "ma la possibilità di questo stato potenzialmente illimitato significa un completo ripensamento del modello tradizionale", ha aggiunto.
Le aziende, tra cui IBM e Google, dispongono di sistemi esistenti con un massimo di 100 qubit di potenza di elaborazione. Ma, ha detto Nizich, gli approcci di questi giganti della tecnologia potrebbero non essere facilmente trasferibili alle future speranze di avere processori quantistici in telefoni, laptop, automobili e persino elettrodomestici.
"Questo è il motivo per cui le scoperte di Argonne sono così importanti in quanto potrebbero essere la chiave per rendere questa tecnologia più accessibile a una più ampia varietà di ricercatori, [in tal modo] portando a più scoperte", ha affermato Nizich. "Può anche significare che la produzione di processori quantistici su larga scala potrebbe essere possibile in futuro."
Nonostante i risultati ottimistici degli scienziati Argonne, gli esperti avvertono che i pratici computer quantistici non sono ancora pronti per atterrare sulla tua scrivania. Benjamin Bloom, fondatore della società di informatica quantistica Atom Computing, ha sottolineato a Lifewire in un'e-mail che la sfida più grande nella costruzione di un computer quantistico è ridimensionare il tuo sistema di qubit per raggiungere le centinaia di migliaia o milioni di qubit che sono probabilmente necessari per costruire un quantistico utile computer.
Mark Mattingley-Scott, amministratore delegato della società di informatica quantistica Quantum Brilliance, ha dichiarato via e-mail che la nuova tecnologia accelererà gli sforzi per creare computer quantistici basati su cloud ad alte prestazioni. Ma, ha aggiunto, rimangono delle sfide per rendere il processo abbastanza piccolo da adattarsi ai computer di tutti i giorni.
"C'è ancora molta strada da fare prima che qubit al neon solidi siano disponibili su una scheda acceleratrice nel tuo PC", ha detto.
