Il quantum computing compie un salto significativo grazie a due sviluppi chiave: l’integrazione di Atlantic Quantum da parte di Google Quantum AI e il breakthrough di Harvard, che ha realizzato un computer quantistico con runtime superiore alle due ore basato su atomi Rydberg. Queste innovazioni affrontano le principali sfide del settore: la scalabilità dell’hardware e la stabilità nel tempo. Atlantic Quantum, startup nata al MIT, porta un approccio modulare con qubits superconduttori e controlli integrati, mentre Harvard ha superato i limiti di durata storici, fino a oggi confinati a millisecondi o pochi secondi, aprendo la strada a sistemi quantistici operativi indefinitamente entro pochi anni.
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Partnership Google-Atlantic Quantum per scalare hardware
Dal 2012 Google ha investito nel programma Quantum AI, con l’obiettivo di costruire un computer quantistico corretto per errori su larga scala. L’integrazione del team di Atlantic Quantum rappresenta un tassello cruciale per accelerare questa roadmap. La startup, fondata da ricercatori del MIT, sviluppa chip modulari che combinano qubits superconduttori e componenti elettronici di controllo all’interno del cold stage, riducendo cablaggi e complessità. Questa architettura semplifica lo scaling e migliora l’affidabilità, spingendo verso un hardware in grado di supportare applicazioni reali del quantum computing, dalle simulazioni chimiche all’ottimizzazione logistica.
Tecnologia fluxonium qubits e nuove integrazioni
Un’area di interesse particolare riguarda i fluxonium qubits, tecnologia esplorata da Atlantic Quantum e ora adottata da Google. Rispetto ad altre soluzioni superconduttrici, i fluxonium offrono maggiore coerenza e resistenza al rumore, due fattori essenziali per prolungare i tempi di operazione e ridurre gli errori. Questa caratteristica li rende adatti a sistemi di error correction su larga scala. Integrati in un design modulare, i fluxonium possono potenziare le architetture di Google, avvicinando il traguardo di un computer quantistico fault-tolerant e robusto.
Error correction nel quantum computing
La correzione degli errori resta il cuore della sfida quantistica. Le fluttuazioni e le perdite di coerenza compromettono rapidamente i calcoli, limitando la scalabilità. Google, con l’apporto di Atlantic Quantum, lavora a sistemi che riducano al minimo gli errori nei qubits superconduttori. Parallelamente, Harvard ha introdotto un approccio innovativo con gli atomi Rydberg, sostituendo in tempo reale gli atomi persi grazie a un “optical conveyor belt” e a tweezers ottici. Questo metodo consente di preservare lo stato quantistico e prolungare le operazioni senza interruzioni, superando uno dei vincoli più ostici.
Runtime esteso con atomi Rydberg ad Harvard
Il breakthrough di Harvard stabilisce un nuovo record mondiale: un computer quantistico con 3.000 qubits ha mantenuto coerenza per oltre due ore, laddove i record precedenti non superavano i 10 secondi. La combinazione di optical lattice conveyor belt e optical tweezers permette di iniettare fino a 300.000 atomi al secondo, sostituendo quelli persi e mantenendo stabili le informazioni quantistiche. Questa tecnica elimina di fatto il limite del runtime e apre la strada a sistemi in grado di operare indefinitamente, rendendo possibile affrontare calcoli complessi mai gestibili prima.
Confronti con i record precedenti
Fino a pochi anni fa, i quantum computer riuscivano a operare solo per millisecondi. Il record precedente, con circa 10 secondi di runtime, era considerato un traguardo notevole. Harvard ha esteso questo limite a due ore, grazie a un approccio dinamico che combina replenishment atomico e design sperimentale avanzato. Questo risultato viene paragonato da molti alla capacità dei server classici di operare per mesi senza interruzioni, portando il quantum computing a un livello di maturità mai visto prima.
Previsioni future per sistemi a runtime infinito
Secondo i ricercatori, i primi sistemi in grado di operare senza limiti di runtime potrebbero emergere entro tre anni. L’obiettivo è rendere i computer quantistici non solo potenti ma anche affidabili e continui, aprendo applicazioni pratiche in campi come la scoperta di farmaci, il climate modeling e la simulazione di materiali complessi. Google e Harvard, seppur con approcci diversi, convergono nella stessa direzione: superare le barriere tecniche e trasformare il quantum computing in una risorsa operativa per l’intera società.
Impatto su società e applicazioni reali
Le implicazioni di questi avanzamenti sono enormi. Con hardware scalabile e runtime estesi, il quantum computing potrà affrontare problemi oggi irrisolvibili, ottimizzando processi industriali, modellando scenari climatici complessi e accelerando la ricerca biomedica. Google punta a integrare queste capacità nei propri servizi cloud, mentre Harvard fornisce un proof-of-concept che dimostra la fattibilità pratica di calcoli quantistici di lunga durata. L’evoluzione del settore è ormai in piena accelerazione, con benefici che promettono di estendersi a livello globale.
