L'ETH di Zurigo e il PSI fondano il Quantum Computing Hub

L'ETH di Zurigo e il Paul Scherrer Institute (PSI) creano un centro comune per lo sviluppo di computer quantistici. Il suo scopo è far progredire la realizzazione di computer quantistici basati sia su trappole ioniche che su componenti superconduttori. L'ETH di Zurigo mette a disposizione 32 milioni di franchi per questo centro, che ospiterà circa 30 ricercatori.


Nel nuovo Quantum Computer Hub dovrebbero essere ulteriormente studiate le due aree tecnologiche dei circuiti superconduttori e delle trappole ioniche.

Sono ingombranti, soggetti a errori e difficili da costruire: la genesi dei computer quantistici ricorda la nascita dei computer convenzionali. Attualmente, i ricercatori dell'ETH di Zurigo gestiscono computer quantistici con un massimo di 17 bit quantistici, i cosiddetti qubit. Affinché i computer quantistici possano esprimere il loro pieno potenziale un giorno, tuttavia, sono necessari dispositivi con migliaia, se non centinaia di migliaia, di qubit.

Il prossimo passo è sviluppare computer quantistici con più di 100 qubit. A tal fine, l'ETH di Zurigo e il Paul Scherrer Institute di Villigen aprono il "ETH Zurich - PSI Quantum Computing Hub". Detlef Günther, vicepresidente per la ricerca presso l'ETH di Zurigo, è convinto che "la cooperazione con il PSI consentirà all'ETH di espandere ulteriormente la sua posizione di leader nel campo dell'ingegneria quantistica". Più di 30 scienziati lavoreranno nel nuovo hub. Sotto la guida dei professori dell'ETH Andreas Wallraff e Jonathan Home, proseguiranno la ricerca nelle due aree tecnologiche dei circuiti superconduttori e delle trappole ioniche. In futuro, ulteriori gruppi che lavorano su argomenti correlati integreranno il centro di ricerca.

Due tecnologie, un obiettivo

"La particolarità del Quantum Computing Hub è che queste due tecnologie vengono esplorate nello stesso laboratorio", afferma Andreas Wallraff. Sebbene l'hardware dei computer quantistici basati su ioni e superconduttori sia fondamentalmente diverso, vede potenziali sinergie, ad esempio nello sviluppo di sistemi operativi. Anche ETH e PSI prevedono di sfruttare le sinergie: “In PSI lavoriamo da tempo sulla tecnologia quantistica legata al settore. Sviluppiamo e utilizziamo anche la tecnologia quantistica per la fisica delle particelle", afferma Gabriel Aeppli, capo della divisione scientifica dei fotoni presso il PSI. "Il nuovo hub che verrà istituito ora insieme all'ETH di Zurigo è una grande aggiunta". Per l'hub di calcolo quantistico, PSI mette a disposizione il proprio know-​how nell'implementazione di progetti di ricerca su larga scala, nonché nella crioelettronica e nella nanofabbricazione e in metodi di misurazione estremamente precisi presso le sue strutture di ricerca su larga scala. Il Quantum Computing Hub sarà situato nel campus del PSI a Villigen, nel Canton Argovia. A tal fine, un edificio esistente è stato convertito appositamente per la ricerca sui computer quantistici.

Computer quantistici per la ricerca interdisciplinare

L'ETH di Zurigo è tra le principali università a livello mondiale nella ricerca quantistica. In totale, all'ETH sono attive più di due dozzine di cattedre in sei dipartimenti. I computer quantistici sviluppati nell'hub saranno messi a disposizione dei ricercatori di vari dipartimenti, per fornire loro l'accesso diretto a un banco di prova per due tecnologie leader. Far funzionare i fenomeni astratti della meccanica quantistica in applicazioni concrete richiede non solo i fisici che indaghino questi fenomeni teoricamente e sperimentalmente. Altrettanto necessari sono gli ingegneri che si occupano, ad esempio, di elettronica, nanofabbricazione, nuovi materiali o upscaling, così come gli scienziati informatici che sviluppano le piattaforme di programmazione necessarie per utilizzare le nuove tecnologie.