A Trento il primo qubit superconduttivo made in Italy per studiare i fenomeni quantistici

Nei laboratori della Fondazione Bruno Kessler (FBK) è stato prodotto il primo qubit superconduttivo realizzato in Italia. Federica Mantegazzini, ricercatrice FBK e coordinatrice del team, spiega che un qubit è un circuito di pochi micrometri che funziona come un atomo artificiale, ma con la possibilità di essere progettato su misura.

Questo rende il qubit ideale per studiare fenomeni quantistici e applicazioni future come sensori ultra-sensibili, simulatori e computer quantistici. La produzione del primo qubit in Italia segna un passo fondamentale verso lo sviluppo di circuiti quantistici avanzati, riducendo la dipendenza da qubit prodotti all’estero.

Il qubit è stato testato a temperature vicine allo zero assoluto, utilizzando un’elettronica che gestisce segnali della durata di meno di un miliardesimo di secondo. I test hanno confermato la natura quantistica del circuito, che presenta livelli energetici quantizzati come un atomo.

La complessità principale è stata nella costruzione delle giunzioni Josephson, elementi chiave del qubit, attraverso un processo di microfabbricazione sviluppato nelle Camere pulite della FBK.

Il team di FBK, composto da ricercatori e studenti di diverse istituzioni, ha realizzato un qubit basato sul design transmon, un modello popolare inventato nel 2007. Il design del transmon è stato sviluppato in collaborazione con i ricercatori dell’INFN di Milano-Bicocca e sostenuto da vari progetti scientifici nazionali ed europei.

La creazione di questo qubit dimostra l’eccellenza di FBK nel campo delle tecnologie quantistiche, grazie anche a una solida eredità di ricerca e al supporto di progetti regionali e nazionali. Il successo del progetto è stato possibile grazie al finanziamento del PNRR e al progetto europeo Qu-Pilot.

Guardando al futuro, questi qubit permetteranno di condurre nuovi esperimenti sia a livello nazionale, all’interno della Commissione Scientifica Nazionale 5 dell’INFN, sia a livello internazionale, partecipando a progetti europei come MiSS.

Questi sviluppi rappresentano un passo importante verso l’avanzamento delle tecnologie quantistiche in Italia e nel mondo.