Infineon Technologies ha aperto un nuovo laboratorio per lo sviluppo dell’elettronica quantistica a Oberhaching vicino a Monaco. L’obiettivo è sviluppare e testare circuiti microelettronici per computer quantistici che siano stabili e piccoli, funzionino in modo affidabile e possano essere prodotti su scala industriale.
Infatti, il numero considerevole di computer quantistici già esistenti sono realizzati da e per strutture di ricerca. Dovranno essere padroneggiate diverse fasi di sviluppo prima di passare ai potenti computer quantistici e all’industrializzazione della tecnologia. Ciò include la manipolazione elettronica precisa di centinaia e migliaia di qubit. Il team di Oberhaching, costituito da circa venti ricercatori, sta sviluppando tra l’altro rilevatori ottici per la lettura degli stati quantistici degli ioni. Qui i colleghi lavorano a stretto contatto con il laboratorio quantistico Infineon di Villach, specializzato in trappole ioniche. Il nuovo laboratorio perseguirà inoltre sinergie con i colleghi di Dresda e Ratisbona che conducono ricerche sui qubit di silicio e superconduttori.
“Infineon prevede di reinventare l’elemento centrale del computer quantistico. Uno dei compiti centrali del nuovo laboratorio quantistico sarà quello di sviluppare e testare sistemi elettronici per il calcolo quantistico con trappola ionica con l’obiettivo di integrare questi sistemi nell’unità di elaborazione quantistica. Questo è un prerequisito per rendere il calcolo quantistico scalabile e utilizzabile”, afferma Richard Kuncic, vicepresidente senior e direttore generale Power Systems di Infineon Technologies. “Grazie alla loro potenza di calcolo, i computer quantistici rivoluzioneranno molte applicazioni. Ma prima bisognerà industrializzare i computer quantistici, processo che stiamo portando avanti nel nostro nuovo laboratorio.”
Le attività del laboratorio
Oltre all’informatica quantistica, le attività si concentreranno anche sullo sviluppo di algoritmi di intelligenza artificiale per il rilevamento precoce delle variazioni nei sistemi energetici.
L’azienda ha installato un innovativo criostato, una sorta di super-frigorifero in grado di raffreddare fino a temperature fino a 4 Kelvin (-269 gradi Celsius). I qubit, le unità più piccole per i calcoli con i computer quantistici, sono estremamente sensibili e adeguatamente stabili solo in condizioni estreme, in genere temperature inferiori a -250 gradi Celsius e alle pressioni più basse possibili. E i sistemi elettronici devono continuare a funzionare perfettamente nonostante queste condizioni. In ambienti così freddi, molti materiali cambiano le loro proprietà, compreso il loro comportamento elettrico.
Nell’area dei semiconduttori di potenza, il laboratorio utilizzerà l’intelligenza artificiale per simulare e prevedere meglio le caratteristiche di invecchiamento e guasto della microelettronica nel settore energetico. Ciò richiede lo sviluppo degli algoritmi necessari e misurazioni pratiche, che dovranno costituire la base di dati per addestrare le reti neurali e verificarne il comportamento. Ciò aiuterà a stimare meglio la vita utile dei convertitori di potenza e aiuterà a rilevare eventuali anomalie. Queste informazioni sono importanti per una manutenzione proattiva efficace, che in ultima analisi serve a prevenire guasti alle apparecchiature e, quindi, a ottimizzare i periodi di utilizzo.
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