La Bassa Sassonia in una frenesia quantistica: TU Braunschweig sta rivoluzionando la tecnologia!

La Bassa Sassonia in una frenesia quantistica: TU Braunschweig sta rivoluzionando la tecnologia!

Il 1° aprile 2025 sarà dichiarato dall’UNESCO Anno internazionale della fisica e delle tecnologie quantistiche. Questo importante evento è organizzato attivamente dall'Università Tecnica di Braunschweig (TU Braunschweig) e da numerose altre istituzioni in Germania. Il TU Braunschweig è un membro fondatore dell'alleanza quantistica della Bassa Sassonia Quantum Valley Bassa Sassonia (QVLS) e svolge un ruolo cruciale nel settore della tecnologia quantistica in rapido sviluppo del paese.

Nell'ambito delle celebrazioni della Giornata mondiale dei quanti, il 14 aprile si è svolta un'impressionante presentazione da parte della TU Braunschweig, che ha presentato il computer quantistico della Bassa Sassonia. Un elemento centrale di questa innovazione è il chip per il computer quantistico a trappola ionica sviluppato dalla TU. Questo chip è rivoluzionario perché i computer quantistici richiedono temperature estremamente basse per funzionare in modo efficiente. I ricercatori della TU Braunschweig stanno attualmente rendendo i computer quantistici più compatti e più stabili alla temperatura.

Innovazioni tecnologiche

Il team del professor Vadim Issakov ha recentemente ottenuto risultati sorprendenti miniaturizzando l'elettronica dei supercomputer su circuiti stampati compatti. Particolarmente degno di nota è un chip di nuova concezione che riduce di un fattore 250 l'elettronica di controllo per il trasporto degli ioni intrappolati. Questo chip funziona anche a temperature criogeniche estreme di circa quattro gradi Kelvin e ha il potenziale per aumentare significativamente l'efficienza dei futuri sistemi di calcolo quantistico.

Un altro progresso significativo è lo sviluppo del primo controller funzionale al mondo per microonde con ioni intrappolati, presentato alla Conferenza internazionale sui circuiti a stato solido (ISSCC). Queste tecnologie costituiscono la base per un futuro promettente nell’informatica quantistica e nelle sue applicazioni in vari settori.

Collaborazione e sviluppi futuri

Parallelamente agli sviluppi di Braunschweig, il Leibniz Computing Center (LRZ) insieme alla Monaco Quantum Valley (MQV) si sono procurati un computer quantistico basato su ioni intrappolati. Questo sistema, che comprende 20 qubit, proviene dalla start-up Alpine Quantum Technologies (AQT) di Innsbruck ed è sostenuto dai ministeri bavaresi con un finanziamento di circa 9,8 milioni di euro.

Il computer quantistico servirà principalmente alle attività di ricerca delle sette organizzazioni membri dell'MQV, in particolare per l'implementazione di software di sistema e ambienti di programmazione. Un obiettivo importante è integrare il sistema nei computer ad alte prestazioni della LRZ. L'obiettivo è accelerare le simulazioni scientifiche e sviluppare flussi di lavoro efficienti per il supercalcolo.

Il sistema AQT utilizza atomi (ioni) caricati elettricamente che vengono tenuti prigionieri in trappole e controllati da raggi laser. È impressionante che questo sistema possa funzionare a temperatura ambiente e richieda solo circa due kilowatt di energia elettrica. Inoltre, l’accesso a questo computer quantistico è organizzato tramite una connessione cloud per le organizzazioni partner MQV e LRZ, che garantisce un’ampia accessibilità.

I programmi di ricerca Q-DESSI dell'MQV e altri progetti presso la LRZ continuano a supportare lo sviluppo delle risorse di calcolo quantistico. I partner interessati sottolineano l’importanza cruciale di queste tecnologie per la ricerca e l’ampliamento delle possibilità dell’informatica quantistica, che potrebbe avere un impatto significativo anche sulle future applicazioni nell’industria.

Nel complesso si può constatare che gli sviluppi nel campo della fisica e delle tecnologie quantistiche aprono prospettive promettenti sia in Bassa Sassonia che in Baviera. La combinazione di ricerca e applicazioni pratiche giocherà un ruolo decisivo nel plasmare il futuro della tecnologia quantistica.

Puoi trovare maggiori informazioni su TU Braunschweig, Valle Quantistica di Monaco.