Due team hanno stabilizzato l’entanglement tra qubit lontani senza impulsi sincronizzati

L’idea centrale è usare la dissipazione ingegnerizzata: invece di trattare l’ambiente come una fonte inevitabile di rumore, lo si trasforma in un “bagno quantistico” progettato per spingere il sistema verso uno stato entangled e mantenerlo lì. È un cambio di prospettiva: dal controllo attivo, basato su sequenze di operazioni, alla stabilizzazione continua.

Due strategie sperimentali diverse

L’approccio UIUC: una guida d’onda direzionale

Il gruppo guidato da Wolfgang Pfaff utilizza una guida d’onda chirale, cioè direzionale, come canale dissipativo comune tra due qubit superconduttori remoti . Una sorgente classica alimenta continuamente il sistema attraverso la guida d’onda.

L’interazione tra l’alimentazione e la dissipazione nel canale porta autonomamente i qubit verso uno stato entangled. Il team descrive il protocollo come uno schema di “assorbitore quantistico coerente”, capace di realizzare entanglement remoto stazionario indipendente dalla distanza .

Il lavoro sperimentale si basa anche su precedenti risultati teorici dello stesso gruppo, pubblicati nel 2024, sulla resilienza alle perdite dell’entanglement remoto guidato dalla dissipazione in una guida d’onda chirale .

L’approccio ISTA: un serbatoio di fotoni già entangled

Il team dell’ISTA, guidato da Johannes Fink, segue una strada differente. Genera, tramite un convertitore parametrico Josephson, un serbatoio di fotoni a microonde a due modi e a compressione, ossia uno stato entangled continuo dei campi elettromagnetici in propagazione .

Due qubit superconduttori transmon, collocati in posizioni diverse, vengono collegati a questo serbatoio comune. Grazie all’interazione continua con la sorgente, i qubit si rilassano autonomamente verso uno stato entangled stazionario a variabili discrete .

I risultati sono stati pubblicati il 13 luglio 2026 su Physical Review X con il titolo “Distributing stationary qubit entanglement through a non-local squeezed reservoir” .

La differenza fondamentale è questa: UIUC sfrutta la dissipazione direzionale di una guida d’onda, mentre ISTA trasferisce ai qubit le correlazioni di un serbatoio non locale che è già entangled all’origine.

La conferma di una previsione vecchia di oltre vent’anni

L’esperimento dell’ISTA ha confermato una previsione teorica formulata più di vent’anni fa: due qubit collegati a una sorgente comune di luce correlata e “compressa” possono essere guidati verso uno stato entangled stazionario soltanto attraverso l’interazione con quel serbatoio, senza controllo attivo né selezione basata su misurazioni .

La previsione era stata elaborata in condizioni idealizzate. Il risultato dell’ISTA rappresenta la prima realizzazione sperimentale di questo meccanismo .

Quanto entanglement è stato trasferito?

Per ora, il trasferimento è ancora limitato: il team ISTA riferisce che ai qubit arriva circa il 10% dell’entanglement disponibile nel serbatoio .

I ricercatori sottolineano che si tratta di un prototipo dimostrativo. I metodi che usano controllo attivo possono ancora raggiungere un’efficienza maggiore. Il vantaggio di questa soluzione, però, è la sua natura autonoma: una volta predisposto il serbatoio, non è necessario orchestrare continuamente impulsi e misurazioni per ricreare il collegamento quantistico .

Perché può essere importante per i computer quantistici

Computer quantistici modulari

Un processore quantistico di grandi dimensioni potrebbe essere costruito collegando più moduli separati, invece di concentrare tutto su un unico chip. Entrambi gli approcci offrono un modo per distribuire l’entanglement tra questi moduli con un minore ricorso a impulsi temporizzati con precisione e a misurazioni ripetute .

Sincronizzazione di più qubit lontani

L’ISTA osserva che il proprio metodo è relativamente semplice e potrebbe essere esteso alla sincronizzazione di più qubit distanti . Poiché il serbatoio entangled è sempre disponibile, il collegamento potrebbe essere creato quando serve, invece di dipendere da una coincidenza probabilistica .

Stabilizzazione continua

Mantenere lo stato entangled in modo stazionario significa che la risorsa può restare disponibile oltre i normali tempi di coerenza dei qubit, almeno finché il sistema di stabilizzazione continua a operare. Questo potrebbe essere utile per successive operazioni quantistiche e per le procedure di correzione degli errori .

Verso le reti quantistiche

Le due dimostrazioni utilizzano qubit superconduttori e fotoni a microonde, componenti compatibili con piattaforme di calcolo quantistico già esistenti. In prospettiva, interfacce con fotoni ottici potrebbero permettere di collegare moduli separati anche attraverso fibre ottiche .

Un risultato concettualmente importante, ma ancora agli inizi

Il 10% ottenuto dall’ISTA mostra che l’efficienza è ancora lontana dall’essere ottimale. Tuttavia, il valore della dimostrazione non sta soltanto nella quantità di entanglement trasferita: sta nel fatto che un ambiente progettato ad hoc può stabilizzare autonomamente un legame quantistico tra dispositivi lontani.

Se i ricercatori riusciranno ad aumentare l’efficienza e a gestire sistemi più grandi, questi metodi potrebbero contribuire alla realizzazione di computer quantistici distribuiti e reti quantistiche meno dipendenti dalla sincronizzazione perfetta degli impulsi.