Nuovo Computer Quantistico Sblocca Maggiore Potenza Computazionale

I computer sono noti per funzionare con informazioni binarie, ovvero zero e uno, il che ha portato i computer a potenziare gran parte del mondo di oggi. I computer quantistici attuali sono anch’essi progettati per elaborare informazioni binarie.

Martin Ringbauer è un fisico sperimentale di Innsbruck, in Austria.

“I mattoni fondamentali dei computer quantistici, tuttavia, sono più di zero e uno”, afferma Ringbauer. “Limitarli a sistemi binari impedisce a questi dispositivi di raggiungere il loro vero potenziale”.

Calcoli con Digi Quantistici

Un team di ricerca guidato da Thomas Monz presso il Dipartimento di Fisica Sperimentale dell’Università di Innsbruck è riuscito a sviluppare un nuovo tipo di computer quantistico in grado di eseguire calcoli arbitrari con digiti quantistici, o qudits. Questo nuovo approccio comporta una maggiore potenza computazionale con meno particelle quantistiche.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Physics.

Nonostante il metodo di memorizzazione delle informazioni in zero e uno non sia molto efficiente, è più semplice di altri metodi. È anche affidabile e robusto agli errori, il che lo ha reso lo standard per i computer classici da molto tempo.

Unicità del Calcolo Quantistico

Tuttavia, le cose iniziano a cambiare quando si parla di calcolo quantistico. Il computer quantistico di Innsbruck memorizza le informazioni in atomi di calcio individuali intrappolati, con ciascun atomo che ha naturalmente otto stati diversi. Solo due di questi stati vengono utilizzati per memorizzare le informazioni. Quasi tutti i computer quantistici esistenti hanno accesso a un numero maggiore di stati quantistici di quanto non utilizzino effettivamente per il calcolo.

Il team di fisici ha creato un computer quantistico che può utilizzare appieno il potenziale degli atomi utilizzando i qudits per il calcolo. A differenza del metodo classico, il nuovo metodo che utilizza più stati non influisce negativamente sull’affidabilità del computer.

“I sistemi quantistici hanno naturalmente più di due stati e abbiamo dimostrato di poterli controllare tutti allo stesso modo”, afferma Thomas Monz.

I compiti che richiedono computer quantistici, come problemi di fisica, scienza dei materiali o chimica, sono naturalmente espressi nel linguaggio dei qudits. Se vengono riscritti per i qubit, possono spesso diventare troppo complessi per i computer quantistici esistenti di oggi.

“Lavorare con più di zero e uno è molto naturale, non solo per il computer quantistico, ma anche per le sue applicazioni, ciò ci consente di sbloccare il vero potenziale dei sistemi quantistici”, afferma Martin Ringbauer.

Se vengono riscritti per i qubit, possono spesso diventare troppo complessi per i computer quantistici esistenti di oggi. “Lavorare con più di zero e uno è molto naturale, non solo per il computer quantistico, ma anche per le sue applicazioni, ciò ci consente di sbloccare il vero potenziale dei sistemi quantistici”, afferma Martin Ringbauer.