Quantum computing: qubit superfluidici, Dirac-3S e roadmap nazionale

Il 1 ottobre ScienceDaily ha dato notizia del progetto dell'Università di Surrey, chiamato Superfluid Helium Oscillator Quantum device (SHOQ). Il dispositivo usa elio-3 superfluido, un liquido neutro di carica e privo di attrito. Questa caratteristica dovrebbe schermare il qubit da parte del rumore elettromagnetico. L'articolo è stato pubblicato su npj Quantum Information.

«Non siamo i primi a pensare ai singoli componenti dietro questa idea, ma per la prima volta li abbiamo riuniti in un dispositivo microfluidico e definito i dettagli specifici che potrebbero consentirgli di funzionare come qubit», ha dichiarato Priya Sharma, Daphne Jackson Fellow a Surrey e autrice principale. Il prossimo passo è un prototipo. Si tratta di un progetto, non di una macchina funzionante. Al momento non ci sono conferme sperimentali.

Lo stesso giorno HPCwire ha riferito che Quantum Computing Inc. ha annunciato Dirac-3S, una macchina di ottimizzazione quantistica di nuova generazione. La prima consegna a un cliente è prevista per novembre 2026. QCi afferma che la piattaforma ha già dimostrato capacità di calcolo su problemi con fino a 9.980 variabili, utilizzando un sistema base 5U più un modulo di espansione.

Yong Meng Sua, chief technology officer di QCi, ha descritto l'annuncio come un passo verso la commercializzazione: «Dirac-3S porta la nostra piattaforma di ottimizzazione quantistica dalla dimostrazione di ciò che è possibile alla consegna di un sistema costruito per l'uso commerciale pratico». L'azienda indica tra i mercati di riferimento i servizi finanziari, la logistica, la manifattura, l'energia e l'aerospaziale. Il sistema può funzionare on-premises o nel cloud.

Anche il 1 ottobre Q/C Technologies ha annunciato una collaborazione con il Center for Integrated Nanotechnologies presso Sandia National Laboratories per il calcolo ottico destinato all'inferenza AI. Secondo l'annuncio riportato da HPCwire, Sandia impiega circa 17.000 dipendenti con un budget annuale di circa 5.000.000.000 di dollari. Il lavoro si concentra su componenti nanofotonici per l'unità di elaborazione ottica di Q/C, inclusi operazioni non lineari, memoria, precisione e perdita ottica.

Alcuni lavori precedenti completano il quadro. Il 30 settembre ScienceDaily ha riportato che i fisici del Caltech hanno misurato i livelli di energia in una materia quantistica sintetica prevista dalle teorie dei campi conformi di Ising e tricritical Ising. Il risultato, maturato in circa 40 anni, è stato pubblicato su Nature. La collaborazione ha coinvolto Caltech, Université Paris-Saclay e la Technical University of Munich.

Il 29 settembre ScienceDaily ha trattato il lavoro dell'Università di Kyoto e dell'Università di Hiroshima su una misura entangled che identifica gli stati W a 3 fotoni. Questa capacità mancava da oltre 25 anni, da quando era stato ottenuto l'equivalente per gli stati GHZ. Shigeki Takeuchi, autore corrispondente, ha dichiarato che il team ha «finalmente ottenuto la misura entangled anche per lo stato W».

Prima ancora, il 26 settembre ScienceDaily ha riferito che un team guidato da Duke ha utilizzato un simulatore quantistico a 13 ioni per riprodurre le dinamiche di rottura delle stringhe legate alla formazione delle particelle. Lo studio è stato pubblicato il 23 settembre su Nature Physics. Christopher Monroe di Duke ha affermato che le simulazioni quantistiche sono la migliore piattaforma disponibile per le domande sulla formazione della materia, «a meno di non aver assistito alla Grande Esplosione stessa».

Sul fronte politico, il 27 settembre Fermilab ha pubblicato il Rapporto del Comitato Quantum SCAC del Dipartimento dell'Energia. Il comitato, presieduto da Anna Grassellino di Fermilab, mira a un computer quantistico con correzione degli errori scientificamente rilevante entro il 2028.

Al di fuori del quantum computing in senso stretto, la nota del 23 settembre di Google DeepMind ha descritto l'aggiunta di memoria server-side sicura alla piattaforma Private AI Compute. Lo stesso giorno, Quanta Magazine ha esaminato la matematica quantistica in biologia.