Errori che si accumulano nel tempo: una scoperta cambia la comprensione dei computer quantistici

Un team di ricercatori internazionali della Macquarie University, guidati dalla Dott.ssa Christina Giarmatzi, ha realizzato la prima mappa completa degli errori a lungo termine o ripetuti di un computer quantistico. Utilizzati nella ricerca tecnica e scientifica, nell’industria e in altri settori complessi, la scoperta è importante per la loro migliore costruzione. Ci sono molte differenze tra computer quantistici e tradizionali. Quello che riportano i ricercatori su Scimex, con un comunicato stampa, è che si va verso la produzione e l’utilizzazione su larga scala.

Lo studio si è concentrato sui glitch, termine che indica i rumori quantistici. Non si verificano in modo casuale e indipendente: molti li accomunano agli errori informatici interni che compaiono nei computer tradizionali, bug improvvisi o all’origine. Nei computer quantistici, con un’elevata capacità di calcolo e di elaborazione dei dati, che richiedono memorie interne speciali, gli errori possono evolversi ma soprattutto concatenarsi in momenti diversi.

Nasceranno software di analisi specifici per i computer quantistici, in grado di individuare gli errori anche passati, la percentuale di precisione è del 50%

I tecnici possono però costruire delle vere e proprie memorie degli errori nel sistema. Una teoria che grazie alla Macquarie è diventata realtà. Così, sarà possibile individuarli, studiarli, risolverli e prevenirli. Si parla, a livello tecnico, anche di comportamento non markoviano, che può avere natura sia classica sia quantistica e costituisce uno dei principali ostacoli allo sviluppo di computer quantistici stabili.

La misurazione degli errori di sistema nei computer quantistici prima non riusciva a causa delle misurazioni intermedie. Il nuovo approccio, invece, riesce a superare questo limite con una probabilità del 50%per ogni esito. Si potranno costruire dei futuri software di analisi, anche in grado di ricostruire errori retroattivi nel sistema, ovvero passati.

Gli esperimenti sono stati condotti su processori quantistici superconduttori, anche basati su cloud di IBM, che dedica molta attenzione e anche schede informative sull’informatica quantistica. Il lavoro nei laboratori del Queensland ha coinvolto il fisico teorico Fabio Costa di Nordita.