Una startup chiamata Atom Computing ha annunciato di aver effettuato test interni su un computer quantistico da 1.180 qubit e che lo renderà disponibile ai clienti il prossimo anno. Il sistema rappresenta un notevole passo avanti per l’azienda, che aveva precedentemente costruito solo un sistema basato su qubit di atomi neutri, operando con soli 100 qubit.
Tuttavia, il tasso di errore per le operazioni dei singoli qubit è abbastanza elevato, rendendo impossibile eseguire un algoritmo che si basi sull’intero conteggio dei qubit senza che fallisca a causa di un errore. Ma ciò supporta le affermazioni dell’azienda secondo cui la sua tecnologia può scalare rapidamente e fornisce un banco di prova per lavorare sulla correzione degli errori quantistici. Per algoritmi più piccoli, l’azienda afferma che eseguirà semplicemente più istanze in parallelo per aumentare la probabilità di restituire la risposta corretta.
Calcolo con atomi
Come suggerisce il nome, Atom Computing ha scelto atomi neutri come qubit di scelta. Questi sistemi si basano su un insieme di laser che creano una serie di posizioni energeticamente favorevoli per gli atomi. Gli atomi tendono a cadere in queste posizioni e rimanere lì fino a quando un atomo di gas errante non li colpisce e li fa uscire.
Poiché le posizioni degli atomi sono determinate dalla configurazione dei laser, è possibile indirizzare ciascuno individualmente. L’informazione quantistica è memorizzata nello spin nucleare, che è relativamente impermeabile all’ambiente. Mentre altri tipi di qubit hanno tempi di coerenza che sono solo una frazione di secondo, gli atomi neutri spesso mantengono il loro stato per decine di secondi. Questo sistema consente di impacchettare gli atomi molto vicini tra loro, consentendo un sistema relativamente denso.
Tuttavia, è possibile manipolare gli atomi in modo che possano interagire e diventare intrecciati. Questo funziona attraverso ciò che viene chiamato un blocco Rydberg, che proibisce le interazioni a meno che due atomi non siano a una certa distanza e siano entrambi nello stato Rydberg. Utilizzando i laser per controllare la posizione degli atomi individuali, è possibile intrecciarne qualsiasi coppia.
Atom Computing sostiene che il sistema è ben posizionato per scalare rapidamente. A differenza di sistemi come i transmon, dove piccole differenze nella fabbricazione del dispositivo portano a qubit con piccole variazioni nelle prestazioni, ogni atomo intrappolato è garantito per comportarsi allo stesso modo. E poiché gli atomi non interagiscono a meno che non vengano manipolati, è possibile impacchettare molti di essi in uno spazio relativamente piccolo.
Questi due fattori, sostengono gli esecutivi dell’azienda, significano che gli atomi neutri sono ben posizionati per scalare a un gran numero di qubit. Il suo sistema originale, che è diventato operativo nel 2021, era una griglia 10×10 di atomi. E, quando hanno parlato con Ars un anno fa, hanno menzionato che speravano di scalare il loro sistema di nuova generazione di un ordine di grandezza.
