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
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

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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17 12 2010
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