QUADRATURE

Gli attuali intensi sforzi interdisciplinari per la realizzazione di un computer quantistico mirano ad una macchina in grado di risolvere problemi al di là delle capacità di qualsiasi computer classico. Il cosiddetto "vantaggio quantistico" è già stato affermato grazie all'impiego di avanzati computer quantistici di fascia Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ), che contano su diverse decine di qubit quantistici. Tuttavia, è ampiamente riconosciuto che affrontare qualsiasi problema del mondo reale richiederà la scalabilità a migliaia o persino milioni di qubit. L'espansione dei computer quantistici a un numero così elevato di qubit costituisce una sfida di rilevanza fondamentale, influenzata, tra le altre cose, dalla combinazione di (i) fattori tecnologici che limitano i qubit a una bassa fedeltà, (ii) la necessità di temperature criogeniche per raggiungere tempi di coerenza pratici, (iii) l'integrazione densa dei circuiti di controllo digitali/RF, necessari per ciascun qubit, e (iv) le molteplici implicazioni architetturali e algoritmiche per la gestione di qubit afflitti da rumorosità e con breve durata. Il progetto QUADRATURE, finanziato dall’EIC, si concentra sulla sfida primaria della scalabilità nei computer quantistici, esaminandola da una prospettiva architetturale e di sistema. L’obiettivo è esplorare la fattibilità di architetture composte da una molteplicità di processori quantistici (Qcores), che consentano di estendere i sistemi di calcolo quantistico. Questo risultato è reso possibile grazie a reti integrate in-package che consentono 1) di disporre di un collegamento quantistico coerente per il trasferimento di informazioni quantistiche, e 2) l’utilizzo di canali di comunicazione wireless per lo scambio di dati classici, la sincronizzazione e l’orchestrazione delle varie funzionalità del sistema.