Scienziati cinesi sviluppano "Jiuzhang 4.0", stabilendo un nuovo record mondiale nel calcolo quantistico (6)

Parte del un prototipo di calcolo quantistico programmabile "Jiuzhang 4.0". (10 aprile 2026 - Cai Minhao/Xinhua)

Scienziati cinesi hanno sviluppato un prototipo di calcolo quantistico programmabile, denominato "Jiuzhang 4.0", che ha stabilito un nuovo record mondiale nel campo della tecnologia dell'informazione quantistica ottica, secondo uno studio pubblicato mercoledì 13 maggio sulla rivista Nature.

Guidato dall'Università di Scienza e Tecnologia della Cina (USTC), il team ha utilizzato il prototipo per risolvere il problema del "campionamento di bosoni gaussiano" a una velocità superiore di oltre 10 alla 54esima potenza rispetto a quella del supercomputer più potente al mondo, come riportato nello studio.

I ricercatori hanno dichiarato di aver manipolato e rilevato stati quantistici relativi a un massimo di 3.050 fotoni: un salto significativo rispetto ai 255 fotoni raggiunti con il precedente modello "Jiuzhang 3.0".

Le attuali principali direttrici tecnologiche nel campo del calcolo quantistico includono sistemi basati sulla superconduttività, sulle trappole ioniche, sulla fotonica e sugli atomi neutri. La serie di prototipi "Jiuzhang" codifica i bit quantistici (qubit) utilizzando i fotoni ed esegue i calcoli quantistici attraverso la manipolazione e la misurazione di tali fotoni.

Sin dalla sua realizzazione, avvenuta con successo nel 2020, la serie ha subito diversi aggiornamenti, conseguendo il cosiddetto "vantaggio computazionale quantistico" e stabilendo ripetutamente nuovi record mondiali.

Lu Chaoyang, professore presso la USTC, ha affermato che il team di ricerca ha sviluppato una sorgente luminosa a oscillatore parametrico ottico ad alta efficienza e un interferometro a codifica ibrida spazio-temporale.

Integrando 1.024 campi ottici ad alta efficienza in stato compresso (squeezed-state) all'interno di un circuito a 8.176 modi con codifica ibrida spazio-temporale, il team è riuscito a manipolare e rilevare fino a 3.050 fotoni.

"Ciò significa che il campione di dati più complesso generato da 'Jiuzhang 4.0' richiede appena 25 microsecondi per essere prodotto. Per contro, il supercomputer più potente al mondo impiegherebbe oltre 10 alla 42esima anni per calcolare lo stesso risultato", ha dichiarato Lu.

Lu ha osservato che i risultati ottenuti con "Jiuzhang 4.0" rappresentano un notevole passo avanti in termini di scala e complessità dei processori quantistici fotonici a basse perdite, aprendo nuove prospettive per la realizzazione di "stati a cluster tridimensionali con trilioni di modi qubit" e di futuri "hardware per il calcolo quantistico ottico tolleranti ai guasti".