L’Ufficio per la Scienza del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) ha rinnovato il finanziamento del Superconducting Quantum Materials and Systems Center (SQMS), situato presso il Fermi National Accelerator Laboratory, destinando al centro 125 milioni di dollari nei prossimi cinque anni per sostenere la ricerca nella scienza dell’informazione quantistica. Fondato nel 2020, SQMS è uno dei cinque National Quantum Information Science Research Centers stabiliti dal DOE nell’ambito del National Quantum Initiative Act. Il progetto sfrutta l’expertise del Fermilab nelle tecnologie superconduttrici e criogeniche, originariamente sviluppate per gli acceleratori di particelle, e si propone di esplorare l’universo nei suoi aspetti fondamentali. Tra i partner internazionali del laboratorio si trova anche l’Università di Pisa, che apporta competenze nel campo della fisica quantistica, dell’informatica, dei materiali avanzati e della microelettronica.
L’investimento del DOE continua a radunare oltre 300 esperti provenienti da 43 istituzioni partner tra laboratori nazionali, università e industria, per avanzare la prossima generazione di tecnologie quantistiche per il calcolo, la comunicazione e il sensing. “In soli cinque anni, SQMS ha saputo trasformare la ricerca di base in progressi concreti — dai tempi di coerenza record a nuovi materiali e dispositivi che ridefiniscono i limiti della tecnologia quantistica,” ha dichiarato Anna Grassellino, direttrice del Centro SQMS. “Questo rinnovo ci consente di continuare a costruire su questi risultati e a compiere il prossimo salto: passare dalla scoperta all’applicazione. Insieme ai nostri partner di laboratori, università e industria, siamo pronti a evolvere i sistemi quantistici verso livelli che permetteranno lo sviluppo di strumenti avanzati per la scienza, la tecnologia e la società.”
L’Università di Pisa, dove Anna Grassellino ha conseguito la laurea in ingegneria elettronica nel 2005, partecipa alla nuova fase del progetto SQMS con cinque dipartimenti e sarà attivamente coinvolta in tutti gli aspetti delle attività previste: scienza fondamentale, sviluppo tecnologico, algoritmi e applicazioni del calcolo quantistico. Questo impegno sottolinea l’importanza centrale delle tecnologie quantistiche nel programma di ricerca dell’Ateneo pisano, in continuo sviluppo anche grazie ai significativi investimenti in strumentazioni condivise attraverso il centro universitario CISUP. Il finanziamento previsto da SQMS sarà principalmente destinato all’apertura di dottorati dedicati nel settore.
SQMS punterà a sfruttare i risultati ottenuti nei suoi primi cinque anni per sviluppare capacità di calcolo leader a livello mondiale, sistemi quantistici scalabili e resilienti e tecnologie che rinforzino il primato scientifico di SQMS.
Il Centro integra queste competenze attraverso una collaborazione multidisciplinare che unisce scienza dell’informazione quantistica, superconduttività, scienza dei materiali, criogenia, ingegneria a microonde, scienza computazionale e fisica delle alte energie. Insieme, il team ha affrontato una delle sfide più grandi del settore: estendere la coerenza quantistica, ovvero il tempo durante il quale un qubit può conservare in modo affidabile le informazioni.
Grazie a innovazioni nei materiali, nei processi di fabbricazione e nelle architetture basate su cavità, SQMS ha raggiunto tempi di coerenza tra i più lunghi al mondo e ha sviluppato i componenti fondamentali per le proprie piattaforme basate su cavità 3D e qudit. Il centro ha inoltre contribuito ai progressi nel quantum sensing, ottenendo sensibilità record e nuovi metodi per la ricerca della materia oscura e per misure di precisione.
Fonte: Università di Pisa
