Per il Centro SQMS del Fermilab 125 milioni di dollari

L’Ufficio per la Scienza del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) ha rinnovato il finanziamento del Superconducting Quantum Materials and Systems Center (SQMS), ospitato presso il Fermi National Accelerator Laboratory, destinando al centro 125 milioni di dollari nei prossimi cinque anni per finanziare la ricerca nella scienza dell’informazione quantistica. Fondato nel 2020, SQMS è uno dei cinque National Quantum Information Science Research Centers istituiti dal DOE nell’ambito del National Quantum Initiative Act. Il progetto si basa sull’esperienza del Fermilab nelle tecnologie superconduttrici e criogeniche, originariamente create per gli acceleratori di particelle, e sulla sua vocazione a esplorare l’universo nei suoi principi fondamentali. Tra i partner internazionali del laboratorio figura anche l’Università di Pisa, che contribuisce con le proprie competenze nel campo della fisica quantistica, dell’informatica, dei materiali avanzati e della microelettronica.

L’investimento del DOE continua a riunire oltre 300 esperti provenienti da 43 istituzioni partner tra laboratori nazionali, università e industria, per far progredire la prossima generazione di tecnologie quantistiche per il calcolo, la comunicazione e il sensing. “In soli cinque anni, SQMS è riuscito a trasformare la conoscenza di base in progressi tangibili — dai tempi di coerenza da record a nuovi materiali e dispositivi che ridefiniscono i limiti della tecnologia quantistica,” ha dichiarato Anna Grassellino, direttrice del Centro SQMS. “Questo rinnovo ci permette di continuare a costruire su queste basi e a compiere il prossimo salto: passare dalla scoperta, all’applicazione. Insieme ai nostri partner di laboratori, università e industria, siamo pronti a far evolvere i sistemi quantistici verso livelli che consentiranno di sviluppare strumenti avanzati per la scienza, la tecnologia e la società”.

L’Università di Pisa, dove Anna Grassellino si è laureata in ingegneria elettronica nel 2005, partecipa alla nuova fase del progetto SQMS con cinque dipartimenti e sarà attivamente coinvolta in tutti gli aspetti delle attività previste: scienza fondamentale, sviluppo tecnologico, algoritmi e applicazioni del calcolo quantistico. Questo impegno sottolinea il ruolo centrale che le tecnologie quantistiche rivestono nel programma di ricerca dell’Ateneo pisano, in continua espansione anche grazie ai significativi investimenti in strumentazioni condivise attraverso il centro universitario CISUP. Il finanziamento previsto da SQMS sarà destinato in gran parte all’apertura di dottorati dedicati nel settore.

SQMS si baserà sui risultati raggiunti nei suoi primi cinque anni per sviluppare capacità di calcolo leader a livello mondiale, sistemi quantistici scalabili e resilienti e tecnologie che rafforzino la leadership scientifica di SQMS.

Il Centro integra queste competenze attraverso una collaborazione multidisciplinare che unisce scienza dell’informazione quantistica, superconduttività, scienza dei materiali, criogenia, ingegneria a microonde, scienza computazionale e fisica delle alte energie. Insieme, il team ha affrontato una delle sfide più grandi del settore: estendere la coerenza quantistica, ovvero il tempo durante il quale un qubit può conservare in modo affidabile le informazioni.

Grazie a innovazioni nei materiali, nei processi di fabbricazione e nelle architetture basate su cavità, SQMS ha raggiunto tempi di coerenza tra i più lunghi al mondo e ha sviluppato i componenti fondamentali per le proprie piattaforme basate su cavità 3D e qudit. Il centro ha inoltre contribuito ai progressi nel quantum sensing, ottenendo sensibilità record e nuovi metodi per la ricerca della materia oscura e per misure di precisione.6