I qubit di silicio raggiungono una fedeltà del 99,99% con cinque qubit attivi contemporaneamente

Un team del RIKEN Center for Emergent Matter Science, in Giappone, ha superato uno dei principali ostacoli pratici alla scalabilità dei computer quantistici basati sul silicio. I qubit di spin in silicio sono interessanti perché, in linea di principio, possono essere realizzati con i processi standard dell'industria dei semiconduttori, ma la loro precisione è storicamente calata in modo marcato quando più qubit venivano fatti funzionare in parallelo invece che uno alla volta.

I ricercatori del RIKEN hanno individuato come causa principale il cosiddetto effetto Stark in corrente alternata (AC Stark shift): gli impulsi a microonde usati per controllare un qubit modificano i livelli energetici effettivi dei qubit vicini, generando errori di fase indesiderati. Invece di tentare di calibrare ogni possibile combinazione di operazioni simultanee — un compito la cui complessità cresce in modo esponenziale — il team ha misurato soltanto le interazioni a coppie tra i qubit, usando queste misurazioni per prevedere e annullare l'interferenza multi-qubit.

Utilizzando una matrice di cinque qubit di silicio controllata da un'unica linea a microonde, tre qubit hanno raggiunto una fedeltà di gate superiore al 99,99% quando azionati simultaneamente, mentre tutti e cinque insieme hanno mantenuto una fedeltà di circa il 99,9%. Come ha dichiarato il ricercatore Leon Camenzind, il risultato dimostra che è possibile mantenere un controllo ad alta fedeltà anche quando diversi qubit vengono azionati contemporaneamente.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Physics e ripresi da Phys.org e Interesting Engineering nell'ottobre 2026, e sono considerati un passo significativo verso processori quantistici in silicio tolleranti ai guasti e compatibili con le infrastrutture di produzione dei chip già esistenti.