Meno fili e più potenza, è la nuova strada dei chip quantistici

Eliminare gran parte delle complesse e costosissime connessioni presenti nei chip quantistici per renderli sempre più potenti e più economici: è quanto prevede la nuova architettura progettata in Italia in uno studio in corso di valutazione sulla rivista npj Quantum Inf e inserito su ArXiv, la piattaforma che ospita gli articoli scientifici non ancora revisionati . A esplorare questa nuova strada per i futuri computer quantistici è la startup italiana Planckian, nata come spin-off dell'Università di Pisa e della Scuola Normale Superiore.

"Una delle maggiori sfide per arrivare a computer quantistici sufficientemente potenti è lo sviluppo di soluzioni scalabili, ossia il poterli far diventare più grandi passando, ad esempio, dalle poche decine di qubit attuali a macchine in grado di lavorare con milioni di qubit", ha detto Marco Polini, responsabile scientifico di Planckian. Può apparire bizzarro, ma uno dei grandi ostacoli nello sviluppo dei futuri grandi computer quantistici a superconduttore, macchine che devono funzionare a temperature vicine allo zero assoluto, è il cablaggio, ossia l'insieme di fili e connessioni che vengono usati per controllare i qubit all'interno del chip.

"Per farli funzionare oggi è necessario usare due o tre fili per il controllo di ogni qubit, un numero di connessioni accettabile per pochi qubit ma che diventa troppo grande se si vuole passare all'ordine delle migliaia o milioni di qubit", ha aggiunto Polini. Proprio i fili sono un elemento critico perché devono lavorare a circa meno 270 gradi centigradi e la loro presenza disturba il processo di raffreddamento: un problema, questo, che limita lo sviluppo di chip più grandi e allo stesso tempo costituisce anche una delle voci di spesa più importanti, dal momento che il cablaggio può arrivare a costare complessivamente milioni di euro.

L'ostacolo potrebbe ora essere superato dalla nuova soluzione proposta da Planckian che dimostra di poter operare su decine di qubit con appena tre linee di controllo. E' un cambio di paradigma reso possibile dall'utilizzo della nuova architettura, ancora in fase sperimentale, che potrebbe aprire le porte a un nuovo approccio per realizzare di chip quantistici facilmente scalabili, dunque molto più potenti di quelli attuali.