Il progetto EMPIR SuperQuant – Microwave metrology for superconducting quantum circuits

La crescita delle tecnologie quantistiche e l’introduzione del Quantum Computing stanno aumentando in modo significativo l’uso di segnali a microonda e della relativa componentistica all’interno di sistemi criogenici. L’avanzamento di queste tecnologie richiede una miglior conoscenza e capacità di controllo in-situ dei segnali elettrici utilizzati per controllare circuiti quantistici rispetto allo stato dell’arte. Attualmente, le competenze metrologiche per realizzare misure affidabili in un sistema criogenico non sono sufficienti per soddisfare le esigenze della comunità scientifica in questo settore. Ad esempio, l’uso di computer quantistici basati su qubit superconduttivi richiede la capacità di generare forme d’onda arbitrarie di elevatissima precisione ed accuratezza, di frequenza fino a 10 GHz. D’altro canto, la componentistica a microonde utilizzata per queste applicazioni deve rispettare criteri stringenti e sono richieste capacità di misura di elevata precisione ed accuratezza anche in questi ambienti estremi. La misura di grandezze critiche quali i parametri di Scattering o la potenza elettromagnetica pone diversi problemi quali l’impossibilità ad accedere ai dispositivi sotto misura e la temperatura drammaticamente diversa rispetto a quella dei campioni primari di riferimenti che sono realizzati a temperatura ambiente. Il progetto SuperQuant si propone di ridefinire l’attuale stato dell’arte per affrontare queste esigenze.