La start-up britannica Universal Quantum e l’Università del Sussex hanno raggiunto un importante traguardo nel mondo della tecnologia quantistica. Gli scienziati hanno messo insieme i computer quantistici come un puzzle, creando un sistema scalabile che permette di aumentare ulteriormente le dimensioni dei sistemi quantistici. Questa scoperta è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications il 8 febbraio 2023 “A high-fidelity quantum matter-link between ion-trap microchip modules” ed è un passo importante verso l’obiettivo di costruire computer quantistici di grandi dimensioni.
Il mondo della tecnologia sta facendo progressi costanti nella creazione di computer quantistici (QCs) di grandi dimensioni. Per raggiungere questo obiettivo, è fondamentale avere un sistema scalabile che possa essere utilizzato su diverse piattaforme hardware. Nel caso dei QCs basati su ioni intrappolati, le architetture come il dispositivo quantistico a coulomb di carica (QCCD) sono utilizzate per aumentare il numero di qubit su un singolo dispositivo.
Tuttavia, il numero di ioni che possono essere ospitati su un singolo modulo di calcolo quantistico è limitato dalle dimensioni del chip utilizzato. Pertanto, un approccio modulare è di estrema importanza e richiede connessioni quantistiche tra i singoli moduli.
In questo articolo viene presentata la dimostrazione di un “quantum matter-link” in cui i qubit di ioni sono trasferiti tra moduli di QC adiacenti. Il trasporto di ioni tra i moduli adiacenti è realizzato a una velocità di 2424 s−1 con una infedeltà associata alla perdita di ioni durante il trasporto inferiore a 7 × 10−8. Inoltre, si dimostra che il link non influisce significativamente sulla coerenza di fase del qubit.
Questo “quantum matter-link” rappresenta un meccanismo pratico per la connessione di dispositivi QCCD. Il nostro lavoro faciliterà l’implementazione di computer quantistici modulari in grado di effettuare calcoli quantistici a scala industriale con tolleranza ai guasti.
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