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Home Cultura Tecnologia

Esperimento della “Federico II” sui qubit: Napoli avanguardia della fisica quantistica

Diego Del Pozzo di Diego Del Pozzo
8 Aprile 2020
in Cultura, Tecnologia
fisica

fisica

L’Università Federico II di Napoli ha annunciato che il suo Dipartimento di Fisica è riuscito a portare a termine positivamente un esperimento di notevole importanza, misurando e manipolando per la prima volta in Italia le proprietà di un bit quantistico superconduttivo mediante opportuni segnali a microonde. Il prestigioso risultato, frutto di vari esperimenti portati avanti in questi mesi e realizzati in parte lavorando da casa durante l’emergenza sanitaria dovuta al Covid-19, rappresenta un primo passo verso orizzonti scientifici molto promettenti su temi di frontiera come la computazione quantistica con superconduttori.

I team coinvolti nell’esperimento di fisica quantistica sono stati tre: il Team Unina composto da Davide Massarotti, Halima Ahmad, Alessandro Miano, Luigi Di Palma, Roberta Caruso, Domenico Montemurro, Giovanni Piero Pepe, Francesco Tafuri; il Team SeeQc formato da Marco Arzeo, Katie Porsch, Caleb Jordan, Matt Hutchings, Oleg Mukhanov; e il Team Chalmers, cioè Andreas Bengtsson e Jonas Bylander. La loro interazione e i risultati ottenuti sono la conferma della tradizionale capacità della Federico II di sviluppare e coordinare sinergie in tali ambiti, in questo caso lavorando fianco a fianco con gli americani SeeQC.Eu (uno spin-off dell’affermata industria statunitense Hypres Inc., attivissima nella produzione di elettronica superconduttiva basata sulla tecnologia del Niobio, col principale obiettivo di occuparsi della computazione quantistica in fisica) e con gli svedesi della Chalmers University of Technology di Göteborg, dove è stato disegnato e fabbricato il qubit nell’ambito della stessa collaborazione scientifica inter-istituzionale.

Un bit quantistico, o quantum bit o qubit, è l’unità di base dell’informazione quantistica, cioè quell’insieme delle tecniche di calcolo e del loro studio che utilizzano i quanti per memorizzare ed elaborare le informazioni e che propongono enormi differenze rispetto ai principi fondamentali dell’informatica classica. In tale contesto, un qubit superconduttivo è un elemento che agisce come una sorta di enorme atomo artificiale ed è composto da una serie di strutture costruite dall’uomo, chiamate giunzioni Josephson, che consentono di trasferire le proprietà quantistiche degli atomi alla sfera macroscopica e sono fondamentali per gli sviluppi di soluzioni hardware alternative a quelle attuali.

Per la loro capacità di interfacciarsi con l’elettronica più convenzionale, le giunzioni Josephson sono alla base delle piattaforme che i grandi colossi della quantum computation – da Ibm a Google e Microsoft – utilizzano normalmente per lo sviluppo dei primi prototipi di computer quantistico. Pertanto, a partire proprio dalla misurazione e dalla manipolazione dei bit quantistici superconduttivi è possibile puntare a soluzioni ancora più innovative in un ambito di ricerca particolarmente rilevante come quello, per esempio dell’integrazione dei sistemi ibridi.

Tra gli atenei all’avanguardia in questo tipo di studi c’è proprio l’Università Federico II di Napoli, storico riferimento internazionale in particolar modo per lo studio del cosiddetto “effetto Josephson” sin dagli albori, grazie ai decisivi contributi di un pioniere della superconduttività come il fisico Antonio Barone, professore emerito di Struttura della materia e fondatore della scuola napoletana, scomparso il 4 dicembre 2011 a 72 anni.

 

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Tags: Fisica
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