Scienziati del National Institute of Standards and Technology hanno sviluppato il primo processore quantico programmabile, capace di usare ioni ed elettroni come bit di dati. A oggi sistemi di questo genere erano in grado di realizzare solo limitate operazioni per i quali erano stati progettati. Secondo gli scienziati del NIST, un processore quantico di nuova generazione come questo può ricevere qualsiasi tipo di istruzioni e procedere di conseguenza in base a un set di input.
Si tratta, ovviamente, di un primo importante passo in avanti per lo sviluppo dei computer quantistici: gli stessi scienziati riconoscono che la strada è ancora lunga. Tuttavia a oggi il processore è capace di processare due qubit, nei quali si possono immagazzinare più informazioni di quante possibili con i bit.
"Questa è la prima volta che qualcuno mostra un processore quantico programmabile per più di un qubit", ha dichiarato David Hanneke del NIST. "È un passo avanti per fare calcoli con moltissimi qubit. L'idea è avere molti di questi processori e collegarli insieme".
Il sistema è stato realizzato manipolando due ioni di berillio con una serie d'impulsi laser in modo da indurli a processare l'informazione, letta da un secondo laser.
L'esperimento ha usato gli ioni per rappresentare 15 input classici usando tutte le possibili combinazioni di 1 e 0 che possono essere immagazzinate in due qubit. Usando questi stati di partenza, hanno compiuto 160 operazioni casuali, che sono state analizzate usando 100 sequenze sperimentali con nove differenti impostazioni d'analisi, per un totale di 900 prove per ognuna delle 160 trasformazioni. Ogni prova avviata sui qubit ha richiesto 37 millisecondi.
La precisione è stata del 79 percento. "Ogni gate ha una precisione di oltre il 90 percento ma quando li mettete insieme il dato scende al 79 percento per una data operazione". Anche la stabilità del laser è uno dei maggiori fattori di errore, ma gli scienziati sono al lavoro per migliorare anche questo aspetto.