Quantistica

Progressi verso un computer quantistico tollerante ai guasti.

Impostata la soglia su quanto gli stati quantistici si possano mutare in tempo.

Sviluppato compilatore quantistico per programmare algoritmi su qualsiasi computer quantistico.

Osservato il fenomeno dell'instabilità capillare in un gas quantistico ultra-diluito.

Le transizioni di fase, come l'acqua che si congela in ghiaccio, sono una parte familiare del nostro mondo.

Si prevede che il rapido sviluppo di hardware quantistico superconduttore si imbatte in restrizioni sostanziali sulla scalabilità perché la correzione degli errori in un ambiente criogenico ha rigorosi requisiti di input - output. I data center classici si basano su interconnessioni in fibra ottica per rimuovere colli di bottiglia di networking simili. Nello stesso spirito, sono stati proposti e utilizzati collegamenti elettro-ottici UltraCold per generare segnali di controllo del qubit o per sostituire l'elettronica di lettura criogenica. Finora, questi approcci hanno sofferto di bassa efficienza, bassa larghezza di banda o rumore aggiuntivo.

In una pietra miliare che avvicina in modo tangibile l'informatica quantistica all'uso pratico su larga scala, gli scienziati del Dipartimento di Fisica della Oxford University hanno dimostrato il primo esempio di informatica quantistica distribuita. Utilizzando un'interfaccia di rete fotonica, hanno collegato con successo due processori quantistici separati per formare un singolo computer quantistico completamente connesso, aprendo la strada all'affrontare sfide computazionali precedentemente irraggiungibili.

Comprendere le proprietà geometriche degli stati quantistici e le loro implicazioni nei fenomeni fisici fondamentali è un aspetto peculiare della fisica contemporanea. Il tensore geometrico quantico (quantum geometric tensor - QGT) è un oggetto fisico centrale in questo senso, codificando informazioni complete sulla geometria dello stato quantico. La parte immaginaria del QGT è la nota curvatura 'well-known Berry', che svolge un ruolo integrale nei fenomeni magnetoelettrici e optoelettronici topologici.

Anche i computer commettono errori. Questi vengono solitamente soppressi da misure tecniche o rilevati e corretti durante il calcolo. Nei computer quantistici, ciò comporta un certo sforzo, poiché non è possibile fare una copia di uno stato quantistico sconosciuto. Ciò significa che lo stato non può essere salvato più volte durante il calcolo e un errore non può essere rilevato confrontando queste copie. Ispirata dall'informatica classica, la fisica quantistica ha sviluppato un metodo diverso in cui le informazioni quantistiche vengono distribuite su diversi bit quantistici aggrovigliati e archiviate in modalità ridondante.