Zhuangzi 2.0: 78 qubit e la scoperta di pre‑thermalizzazione su chip superconduttore cinese

Fonti

Fonte: Xinhua News Agency (中新社). Link all’articolo originale.

Approfondimento

Il 29 gennaio 2024, l’Istituto di Fisica dell’Accademia Cinese delle Scienze (CAS) ha comunicato ai media che il proprio team di ricerca, in collaborazione con la Peking University, ha condotto esperimenti su un chip superconduttore denominato “Zhuangzi 2.0”. Il chip contiene 78 qubit e ha permesso di osservare fenomeni di pre-ricalore non intuitivi e di schemi di controllo prevedibili, oltre a evidenziare il vantaggio unico dei chip quantistici nella simulazione di sistemi complessi.

Dati principali

Possibili Conseguenze

La scoperta di piattaforme di pre-ricalore e di schemi di controllo prevedibili su un chip con 78 qubit potrebbe accelerare lo sviluppo di algoritmi quantistici più efficienti. Inoltre, la capacità di simulare sistemi complessi con maggiore precisione apre nuove prospettive in fisica, chimica e materiali, potenzialmente riducendo il tempo necessario per progettare nuovi farmaci o materiali avanzati.

Opinione

Secondo la comunicazione dell’Istituto di Fisica, i risultati rappresentano un passo significativo verso la comprensione e il controllo del mondo quantistico, evidenziando il potenziale dei chip superconduttori per applicazioni pratiche.

Analisi Critica (dei Fatti)

La ricerca dimostra che è possibile osservare comportamenti non intuitivi su un chip con un numero relativamente elevato di qubit. Tuttavia, la comunicazione non fornisce dettagli sul livello di rumore, sulla fidelità delle operazioni o sulla scalabilità a più qubit. Questi fattori sono cruciali per valutare l’effettiva applicabilità dei risultati a sistemi di dimensioni industriali.

Relazioni (con altri fatti)

Il lavoro si inserisce in un trend globale di ricerca su chip superconduttori, dove istituzioni come MIT, IBM e Google hanno sviluppato sistemi con 50–100 qubit. Le osservazioni di pre-ricalore e di controllabilità potrebbero essere comparate con studi simili condotti su qubit basati su spin di elettroni o su fotoni, contribuendo a delineare le migliori strategie per la riduzione del rumore.

Contesto (oggettivo)

La computazione quantistica sfrutta le proprietà di sovrapposizione e entanglement dei qubit per eseguire calcoli che sarebbero proibitivi per i computer classici. I chip superconduttori, realizzati con circuiti a basso impedenza, sono attualmente tra le tecnologie più promettenti per la realizzazione di qubit stabili e controllabili. La ricerca di CAS e Peking University si concentra su migliorare la coerenza temporale e la capacità di simulare sistemi fisici complessi.

Domande Frequenti

1. Che cosa è un qubit? Un qubit è l’unità di informazione di un computer quantistico, in grado di esistere in una sovrapposizione di stati 0 e 1 contemporaneamente.

2. Perché è importante il numero di qubit in un chip? Un maggior numero di qubit consente di eseguire calcoli più complessi e di simulare sistemi con più componenti, aumentando la potenza computazionale del dispositivo.

3. Cosa si intende per “pre-ricalore non intuitivo”? Si riferisce a un fenomeno in cui il sistema raggiunge uno stato di equilibrio termico più rapidamente di quanto previsto dalle leggi classiche, indicando un comportamento quantistico particolare.

4. Qual è l’obiettivo principale della ricerca sul chip “Zhuangzi 2.0”? Dimostrare la capacità di controllare e simulare sistemi complessi utilizzando un chip superconduttore con 78 qubit, evidenziando vantaggi rispetto ai metodi classici.

5. Come si collega questa ricerca ad altre iniziative internazionali? La scoperta si inserisce in un panorama globale di sviluppo di chip quantistici, contribuendo a condividere conoscenze su tecniche di controllo e riduzione del rumore, elementi chiave per la realizzazione di computer quantistici pratici.