La ricerca sui computer quantistici ha appena fatto un passo avanti che vale la pena raccontare. Un gruppo di scienziati della Chalmers University of Technology, in Svezia, ha sviluppato la teoria per un sistema quantistico completamente nuovo, basato su un concetto che suona quasi fantascientifico: i superatomi giganti. E no, non è solo un nome ad effetto. Questa idea potrebbe davvero cambiare le regole del gioco per chi sta cercando di costruire computer quantistici potenti, stabili e soprattutto scalabili.

Il problema di fondo è noto a chiunque segua questo settore. I qubit, le unità fondamentali dell’informazione quantistica, sono incredibilmente potenti ma anche terribilmente fragili. Basta un minimo disturbo elettromagnetico dall’ambiente circostante per mandare tutto a monte. Questo fenomeno si chiama decoerenza, ed è il muro contro cui si scontrano da anni i ricercatori di tutto il mondo. Come ha spiegato Lei Du, ricercatore post dottorale a Chalmers e autore principale dello studio: i sistemi quantistici sono straordinariamente potenti ma anche estremamente delicati, e la vera sfida sta nell’imparare a controllare la loro interazione con ciò che li circonda.

Come funzionano i superatomi giganti

I superatomi giganti nascono dalla fusione di due concetti che finora erano stati studiati separatamente nella fisica quantistica. Da una parte ci sono gli atomi giganti, un’idea nata proprio a Chalmers oltre dieci anni fa: si tratta di qubit progettati per connettersi a onde di luce o suono in più punti fisicamente separati. Questo permette una sorta di “eco quantistico” che aiuta a preservare l’informazione. Dall’altra ci sono i superatomi, sistemi composti da più atomi naturali che condividono lo stesso stato quantistico e si comportano come un’unica entità.

Nessuno prima d’ora aveva pensato di combinare queste due strutture. Il risultato è un sistema che riduce la decoerenza, rimane stabile e permette di immagazzinare e controllare informazione quantistica da più qubit all’interno di una singola unità, senza bisogno di circuiti sempre più complessi attorno. In pratica, è come avere più atomi giganti che lavorano insieme come un unico organismo, con un’interazione non locale tra luce e materia.

Verso computer quantistici realmente scalabili

La parte davvero entusiasmante riguarda l’entanglement, quel fenomeno per cui più qubit condividono un unico stato quantistico e agiscono in modo coordinato. Gli atomi giganti da soli avevano dei limiti su questo fronte. Ma i superatomi giganti aprono possibilità completamente nuove: permettono di creare stati quantistici complessi, distribuire entanglement su lunghe distanze e dirigere segnali quantistici con una precisione finora impensabile.

Lo studio descrive due configurazioni diverse. Nella prima, più superatomi giganti vengono collegati in modo ravvicinato, così da scambiarsi stati quantistici senza perdita di informazione. Nella seconda, le strutture sono più distanti ma connesse in modo che le onde rimangano sincronizzate, rendendo possibile la distribuzione di entanglement su scala più ampia. Entrambi gli approcci potrebbero integrarsi con altre tecnologie quantistiche esistenti, funzionando come mattoni fondamentali per connettere piattaforme diverse.

Come ha sottolineato Anton Frisk Kockum, professore associato a Chalmers e coautore della ricerca, esiste un forte interesse per gli approcci ibridi in cui diversi sistemi quantistici collaborano, sfruttando ciascuno i propri punti di forza. I superatomi giganti rappresentano un passo concreto verso una tecnologia quantistica realmente applicabile. Il team ora punta a passare dalla teoria alla costruzione fisica di questi sistemi. E se le premesse verranno confermate, potremmo trovarci davanti a uno di quei momenti in cui la ricerca di base smette di essere solo elegante sulla carta e comincia a diventare qualcosa di tangibile.

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I computer quantistici continuano a perdere informazioni, e fino a poco tempo fa nessuno riusciva a capire davvero quanto velocemente succedesse. Ora, un gruppo di ricercatori ha sviluppato una tecnica di misurazione talmente rapida da cambiare le regole del gioco: oltre 100 volte più veloce rispetto ai metodi precedenti. E questo potrebbe essere il tassello mancante per rendere queste macchine finalmente affidabili.

Il problema è noto a chiunque segua il settore. I qubit, ovvero i bit quantistici su cui si basa tutta l’architettura di un computer quantistico, sono fragili. L’informazione che trasportano tende a dissolversi in tempi brevissimi, e soprattutto lo fa in modo imprevedibile. Jeroen Danon, professore alla Norwegian University of Science and Technology (NTNU), lo spiega in modo piuttosto diretto: nei qubit superconduttori, il tempo medio di conservazione dell’informazione è accettabile, ma varia in modo casuale nel tempo. Questo rende tutto enormemente complicato, perché senza sapere esattamente quando e perché l’informazione scompare, migliorare le prestazioni di un sistema quantistico diventa un po’ come aggiustare un motore al buio.

Una misurazione che ribalta la prospettiva

Ed è qui che entra in scena la novità. In collaborazione con un team internazionale guidato dal Niels Bohr Institute di Copenhagen, i ricercatori del NTNU hanno messo a punto un metodo che consente di misurare la perdita di informazione quantistica in circa 10 millisecondi. Prima ci voleva circa un secondo, che nel mondo della fisica quantistica equivale praticamente a un’eternità. Danon lo dice con una punta di orgoglio contenuto: “Più o meno in tempo reale”.

Questa velocità non è un semplice miglioramento tecnico. Significa poter osservare il comportamento dei qubit mentre cambia, cogliere fluttuazioni rapide che prima restavano invisibili. E soprattutto, significa poter risalire alle cause profonde della perdita di dati. Quando si riesce a vedere il problema nel momento esatto in cui si manifesta, trovare la soluzione diventa molto più realistico.

Cosa cambia per il futuro dei computer quantistici

Il passo avanti è significativo. Se i computer quantistici devono uscire dai laboratori e diventare strumenti utilizzabili su larga scala, la stabilità è il nodo centrale da sciogliere. Non basta aumentare il numero di qubit o raffinare gli algoritmi: serve capire cosa succede dentro queste macchine, istante per istante.

La ricerca, pubblicata sulla rivista Physical Review X nell’aprile 2026, apre una strada concreta. Con questo tipo di monitoraggio in tempo reale, gli scienziati potranno calibrare i processori quantistici in modo molto più preciso, intervenendo sulle instabilità prima che compromettano i calcoli. Non è ancora la soluzione definitiva, ma è quel tipo di progresso che sposta davvero l’asticella. E nel campo della computazione quantistica, ogni millisecondo risparmiato conta parecchio.

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