Bicocca e INFN collaborano a un progetto per contribuire a realizzare il computer più potente del mondo.

L'Università di Milano-Bicocca e l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) stanno collaborando in un progetto pionieristico che sfrutta le avanzate proprietà dei superconduttori per contribuire alla realizzazione del computer più potente del mondo presso il Fermilab di Chicago, negli Stati Uniti. Il progetto, denominato "Dart Wars" (Detector Array Readout with Traveling Wave AmplifieRS), si concentra sullo sviluppo di amplificatori quantistici ultrasensibili che utilizzano superconduttori per migliorare significativamente la trasmissione di dati e qubit, le unità fondamentali dell'informazione quantistica.

Il ruolo dei superconduttori negli amplificatori quantistici

I superconduttori, materiali che a temperature estremamente basse possono condurre elettricità senza resistenza, sono fondamentali per il progresso della tecnologia quantistica. Nel contesto del progetto "Dart Wars", questi materiali sono utilizzati per creare amplificatori parametrici a onda viaggiante che riducono drasticamente il rumore elettronico. Questo rumore, causato dall'agitazione termica degli elettroni nei materiali convenzionali, può interferire con la rilevazione dei segnali quantistici estremamente deboli. Gli amplificatori superconduttivi, invece, mantengono un alto grado di sensibilità e producono un rumore elettronico al minimo livello possibile in natura, noto come rumore quantistico​ (UniMiB)​​ (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)​.

Collaborazione internazionale e innovazione

Le attività di "Dart Wars" sono strettamente integrate con il progetto americano "SQMS" (Superconducting Quantum Materials and Systems Center), diretto dall’italiana Anna Grassellino presso il Fermilab di Chicago. Questo progetto ha ottenuto un finanziamento di 115 milioni di dollari dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti per sviluppare un computer quantistico dalle prestazioni senza precedenti. Andrea Giachero, ricercatore di fisica nucleare e subnucleare presso Milano-Bicocca e coordinatore del progetto "Dart Wars", fa parte del team italiano dell'INFN che collaborerà con il Fermilab​.

Applicazioni dei superconduttori

Le innovazioni nel campo dei superconduttori non si limitano solo alla computazione quantistica. Questi materiali trovano applicazione anche nei rivelatori di particelle a bassa temperatura utilizzati negli esperimenti di fisica fondamentale. La capacità dei superconduttori di operare con un rumore elettronico minimo li rende ideali per una varietà di applicazioni avanzate, dalla crittografia all'industria militare, passando per l'ingegneria aerospaziale.

Conclusioni

Il progetto "Dart Wars" rappresenta un passo significativo verso l'era del computer quantistico, grazie all'utilizzo di superconduttori che promettono di rivoluzionare la trasmissione e la codificazione dei dati. Con un budget di circa 1 milione di euro e la partecipazione di giovani ricercatori, questo progetto non solo mette in evidenza il ruolo chiave dell'Italia nella ricerca quantistica internazionale, ma sottolinea anche l'impegno dell'Università di Milano-Bicocca nel contribuire attivamente a questa rivoluzione tecnologica.

Immagine di copertina: Nonsoloambiente.it