I ricercatori dell’Università del New South Wales (UNSW) hanno portato l’esperimento mentale del Gatto di Schrödinger nel mondo reale per affrontare l’importante sfida della correzione degli errori nei calcoli quantistici, un ostacolo significativo per l’applicazione pratica del calcolo quantistico. Questa tecnologia ha il potenziale di trasformare radicalmente le capacità e le applicazioni dei dispositivi informatici grazie alla sua straordinaria velocità di calcolo, basata sull’utilizzo dei qubit anziché dei tradizionali bit classici. I qubit possono esistere contemporaneamente in stati di accensione e spegnimento, sfruttando la sovrapposizione per elaborare molteplici possibilità simultaneamente e accelerare notevolmente i tempi di calcolo.
L’approccio quantistico, sebbene promettente, è soggetto a errori che devono essere corretti per garantire la precisione dei risultati. Gli scienziati hanno lavorato su diverse strategie per affrontare questa sfida, ma finora la correzione degli errori è stata uno dei principali ostacoli all’adozione su larga scala dei computer quantistici. Il Gatto di Schrödinger, un celebre esperimento mentale ideato da Erwin Schrödinger per illustrare il concetto di sovrapposizione nella meccanica quantistica, è stato utilizzato come metafora in questo contesto.
Il professor Andrea Morello dell’UNSW ha impiegato l’atomo di antimonio come qubit nel suo esperimento reale, sfruttando le proprietà dello spin nucleare dell’antimonio per ridurre gli errori logici. L’antimonio, con la sua capacità di assumere otto direzioni diverse per lo spin nucleare, offre una maggiore robustezza contro gli errori rispetto ad altri sistemi quantistici. Questo significa che è necessario un numero maggiore di errori consecutivi per alterare lo stato del qubit, riducendo così la probabilità di errori logici.
In collaborazione con i ricercatori dell’Università di Melbourne, il team di Morello ha integrato l’atomo di antimonio in un chip quantistico al silicio, consentendo di codificare le informazioni in un codice binario classico che offre una maggiore tolleranza agli errori. In caso di errore, il team è in grado di rilevarlo e correggerlo tempestivamente, evitando che si accumuli e comprometta i risultati. Questo approccio rappresenta un passo avanti significativo nella correzione degli errori quantistici, aprendo la strada all’implementazione su larga scala del calcolo quantistico per applicazioni pratiche.
I risultati di questa ricerca innovativa sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature Physics, evidenziando il potenziale di questa tecnologia per rivoluzionare il settore informatico e aprire nuove prospettive per il futuro della computazione quantistica.
