Ricerca a Paderborn: gli USA stupiscono per il più grande computer quantistico d'Europa!

Ricerca a Paderborn: gli USA stupiscono per il più grande computer quantistico d'Europa!

Il 22 maggio 2025, Preeti V. Shah, Console Generale presso il Consolato degli Stati Uniti a Düsseldorf, ha visitato l'Università di Paderborn e ha ricevuto preziose informazioni sui progressi della ricerca quantistica. In collaborazione con Università di Paderborn L'evento è stato organizzato dal Prof. Dr. Christine Silberhorn e dal Prof. Dr. Matthias Bauer che hanno evidenziato gli impressionanti sviluppi nel campo del calcolo quantistico fotonico.

La delegazione ha avuto l'opportunità di visitare il nuovo edificio del “Photonic Quantum Systems Laboratory” (PhoQS Lab). Qui gli scienziati dell'università hanno sviluppato un importante computer quantistico: il “Paderborn Quantum Sampler” (PaQS), che si basa sul concetto di campionamento dei bosoni gaussiani (GBS). Con un finanziamento di circa 50 milioni di euro, il progetto riunisce 13 partner del mondo della scienza e dell’industria e rappresenta un’iniziativa chiave per portare la Germania in prima linea nella competizione internazionale per il calcolo quantistico fotonico.

Forza innovativa e cooperazione internazionale

Shah è rimasto visibilmente colpito dalla forza innovativa dell'Università di Paderborn. Ha inoltre sottolineato l'importanza delle collaborazioni internazionali per il progresso scientifico. Queste relazioni si estendono tra diverse università e istituzioni scientifiche negli Stati Uniti, il che conferisce all'Università di Paderborn una prospettiva preziosa nel contesto globale della ricerca.

Il PhoQS Lab offre condizioni ottimali per la ricerca quantistica. L'area della camera bianca di 1.000 metri quadrati, a cui è stato assegnato il punteggio massimo di "eccezionale" dal Science Council, garantisce un ambiente estremamente pulito. Proprio qui viene implementato il controllo della temperatura, dell’umidità e dell’assenza di particelle, essenziale per la sofisticata ricerca quantistica.

Focus sugli sviluppi tecnologici

Il concetto di campionamento dei bosoni gaussiani, centrale nel lavoro del laboratorio PhoQS, descrive un approccio speciale al calcolo quantistico fotonico. In GBS, la preparazione di uno stato gaussiano multimodale e la successiva misurazione avviene in base Fock. Questo metodo ha il potenziale per risolvere compiti che non possono essere simulati in tempo polinomiale per i computer classici, come applicazioni nella chimica quantistica, nell'ottimizzazione dei grafici o nel docking molecolare. Forte Campi di fragole GBS mira a sfruttare la potenza di calcolo unica del modello per applicazioni utili.

L’ultimo sviluppo dei ricercatori di Paderborn include anche approcci innovativi per l’utilizzo della “luce compressa” come risorsa quantistica per gli algoritmi di campionamento dei bosoni gaussiani. Questa tecnologia consente una varietà di algoritmi che possono essere implementati con poche righe di codice grazie a un livello applicativo facile da usare. Ciò è particolarmente degno di nota perché i dispositivi GBS vengono programmati e i risultati vengono elaborati in modo semiautomatico utilizzando funzioni integrate.

Prospettive per il futuro

Con il PaQS, l'Università di Paderborn non solo ha implementato il più grande computer quantistico basato su campionamento d'Europa, ma ha anche compiuto un passo decisivo nello sviluppo di tecnologie quantistiche basate sulla luce. I gruppi target non sono solo la ricerca di base, ma anche le applicazioni nella transizione energetica e nella comunicazione a prova di intercettazione. Il team vuole sviluppare ulteriormente i sistemi per consentire calcoli più complessi e studiare dispositivi futuri.

In conclusione, va notato che i risultati di queste ricerche e lo sviluppo dei computer quantistici fotonici sono di grande importanza non solo dal punto di vista tecnologico ma anche sociale. L'Università di Paderborn fornisce un contributo significativo al posizionamento della Germania nel campo dell'informatica quantistica e all'apertura di nuove prospettive per una varietà di applicazioni.