Alfonso Maruccia

Microspecchi per i computer quantistici

I ricercatori statunitensi lavorano con sistemi ottici non molto più grandi di un capello per manipolare i singoli atomi di un ipotetico computer quantistico. E ora occorre sperimentare con i qubit

Roma - L'obiettivo è sempre quello di mettere assieme i tanti pezzi del puzzle che dovrebbe dar vita al computer quantistico, e per raggiungerlo i ricercatori della Duke University e della University of Wisconsin-Madison sperimentano con la creazione di tecnologie nanoscopiche (MEMS o Micro Electro Mechanical System) in grado di permettere la manipolazione dei singoli atomi per le operazioni di calcolo basilari.

Il nuovo setup realizzato dagli scienziati USA prevede l'impiego di "microspecchi" estremamente sottili - con un diametro pari a due capelli umani - assieme a un fascio laser capace di colpire singoli atomi di rubidio-87 e manipolarne lo stato per un periodo temporale non inferiore a 5 microsecondi.

I ricercatori USA sono insomma alla caccia della "precisione" nel controllo e nella manipolazione degli atomi che dovrebbero fungere da "qubit" di un ipotetico quantum computer, precisione che è la condizione essenziale se in futuro si vorrà trasformare in realtà un concetto - il computer quantistico appunto - molto chiacchierato ma ancora molto teorico.
La ricerca delle due università statunitensi, pubblicata nella prestigiosa Applied Physics Letters, descrive dunque un sistema di puntamento laser che grazie ai microspecchi è in grado di garantire una precisione mille volte superiore a quella possibile con le comunicazioni ottiche tradizionali. I test di laboratorio hanno verificato la possibilità di manipolare, uno alla volta, cinque atomi di rubidio-87 separati da una distanza di 8,7 micron e senza alcun "disturbo" quantistico sugli atomi confinanti.

"Il nostro esperimento - ha dichiarato Jungsang Kim della Duke University, responsabile del design dei microspecchi - ha dimostrato il requisito fondamentale per cui il nostro sistema di microspecchi mantiene un raggio laser della qualità necessaria a manipolare gli stati interni dei singoli atomi". Il prossimo passo è ora la manipolazione di gate formati da due qubit atomici e di atomi confinati all'interno di un array bidimensionale di maggiori dimensioni.

Alfonso Maruccia
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