TRENTO. Un team di ricerca esperto in circuiti quantistici superconduttori della Fondazione Bruno Kessler ha prodotto il primo qubit (bit quantistico) realizzato in Italia.

"Un qubit - spiega la ricercatrice della Fondazione e coordinatrice del team Federica Mantegazzini - è un circuito delle dimensioni di pochi micrometri che si comporta come un atomo artificiale. Se da un lato le proprietà di un atomo sono dettate dalla natura, dall'altro un circuito può essere disegnato e costruito su misura, il che lo rende ideale per studiare fenomeni quantistici. Inoltre, il qubit è il componente base di varie applicazioni quantistiche, presenti e future, come sensori quantistici ultra-sensibili, simulatori quantistici e computer quantistici. La realizzazione del primo qubit superconduttivo in Italia è un risultato nodale per il nostro team, a partire dal quale sarà possibile sviluppare circuiti quantistici sempre più avanzati. In Italia molti gruppi lavorano già con qubit superconduttivi, che sono però prodotti all'estero e 'importati' nei laboratori italiani".

Il qubit - si legge in una nota - è stato testato a temperature vicine allo zero assoluto sfruttando un'elettronica che invia e controlla segnali con una durata inferiore al miliardesimo di secondo. Le prime misure sul dispositivo, condotte nel laboratorio criogenico a Trento, hanno dimostrato la natura quantistica del circuito, evidenziando che il qubit si comporta proprio come un atomo, con livelli energetici quantizzati.

La sfida è stata imparare a costruire gli elementi più complessi del qubit, chiamati giunzioni Josephson. A questo scopo, è stato studiato e messo a punto uno specifico processo di microfabbricazione nelle Camere pulite della Fbk. Si tratta di strutture micrometriche in alluminio composte da sottilissime barriere - con uno spessore nell'ordine del milionesimo di millimetro - attraverso cui coppie di elettroni possono viaggiare grazie al complesso fenomeno del tunnelling quantistico. Il team Fbk che ha lavorato alla realizzazione del qubit è composto da Felix Ahrens, Nicolò Crescini, Marcello Faggionato, Alessandro Irace, Federica Mantegazzini e Benno Margesin.