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Superconducting Qubits : Quantum Computing with Josephson Junctions

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Qubit superconduttori: l'informatica quantistica si connette

I computer quantistici elaborano equazioni complesse per cercare di svelare i misteri dell'universo, del clima e anche dell'analisi genetica. Comprendere i rapporti tra bit quantistici (qubit) è essenziale per sfruttare completamente l'enorme potenziale dell'informatica quantistica.

Economia digitale

I computer convenzionali elaborano le informazioni con un bit che rappresenta uno 0 o un 1. I qubit, invece, hanno la capacità unica di rappresentare uno 0, un 1 o entrambi simultaneamente. Ciò significa che i qubit possono salvare ed elaborare dati contemporaneamente. I computer quantistici sono quindi in grado di risolvere compiti in parallelo impiegando meno tempo e memoria rispetto ai computer tradizionali. Comprendendo i rapporti tra qubit, i ricercatori del progetto SQUID, finanziato dall'UE, hanno creato un rilevatore che misura la spettroscopia e il tempo di rilassamento di un flux qubit. Un flux qubit è un circuito a scala micrometrica di metallo superconduttore interrotto da diverse giunzioni Josephson, ad esempio due superconduttori separati da una barriera di materiale non superconduttore. Il rilevamento si basa su un'induttanza di Josephson di un interferometro quantico a superconduzione DC, il cosiddetto DC-SQUID. Gli scienziati hanno ottenuto un tempo di rilassamento di circa 80 microsecondi, un risultato ottimo date le circostanze. Normalmente la misurazione di flux qubit in queste circostanze danneggerebbe la struttura sottostante. Ma i ricercatori SQUID sono riusciti a implementare un metodo non distruttivo per leggere un flux qubit a corrente persistente. In futuro il rilevatore consentirà ai ricercatori di comprendere meglio il rapporto tra misurazioni quantistiche e decoerenza, la vita di un qubit. La fisica quantistica applicata al calcolo offrirà proprietà e possibilità mai incontrate prima con il calcolo convenzionale. Gli scienziati di SQUID ci hanno fatto fare un altro passo avanti.

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