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Record di stabilità per il qubit vestito – Le Scienze

Record di stabilità per il qubit vestito

lescienze.it – Record di stabilità per il qubit vestito. Realizzato un qubit, l’unità d’informazione su cui saranno basati i futuri computer quantistici, con lo spin di un atomo di silicio immerso in un campo elettromagnetico che oscilla costantemente nelle frequenze delle microonde. Il dispositivo, denominato qubit “vestito”, ha una stabilità dieci volte superiore a quella dei qubit ordinari realizzati finora(red)

Secondo la legge di Moore, formulata negli anni sessanta dall’informatico statunitense Gordon Moore, uno dei fondatori di Intel, il numero di transistor su un microchip sarebbe dovuto raddoppiare ogni 18 mesi. Formulata su base empirica, questa legge ha funzionato egregiamente per alcuni decenni in cui si è assistito a uno sviluppo fenomenale dei computer.

Negli ultimi anni, tuttavia, questo progresso ha segnato il passo. Semplicemente perché la crescente miniaturizzazione dei componenti elettronici, che permette di aumentare appunto il numero di microchip a parità di superficie, è ormai arrivata in prossimità di un limite fisico.

È per questo che, secondo molti esperti del settore, il futuro del calcolo automatico sarà del computer quantistico. In esso il supporto di codifica del bit, l’unità d’informazione binaria dotata di due soli valori, o stati, indicati come 0 e 1, non sarà più un circuito elettrico aperto o chiuso, per esempio un transistor, ma gli stati quantistici di un sistema microscopico: fotoni, atomi o molecole, che costituiscono il supporto di un bit quantistico, o qubit. In questi casi il vantaggio è che ciascuno di questi oggetti del mondo microscopico può esistere in una sovrapposizione di stati quantistici diversi, espandendo enormemente la potenza di calcolo.

Chiaramente, maneggiare uno di questi oggetti microscopici a fini pratici è un compito più facile a dirsi che a farsi. In effetti uno degli obiettivi di molti laboratori in tanti paesi del mondo è realizzare qubit sempre più stabili e affidabili.

L’ultimo risultato in ordine di tempo è un nuovo tipo di qubit realizzato da ricercatori dell’Università del New South Wales (UNSW), in Australia, e descritto in un articolo su “Nature Nanotechnology”.

Questo

tipo di qubit è in grado di rimanere in una sovrapposizione stabile di stati per un tempo dieci volte superiore rispetto ad altri qubit simili realizzati finora. Ciò consente di espandere enormemente il tempo durante cui potrebbero essere effettuati i calcoli in un futuro computer quantistico. Si tratta in realtà di un “qubit vestito” (dressed qubit), un termine con cui si indica un atomo, in questo caso di silicio, accoppiato a con un campo magnetico.

“Abbiamo dimostrato un nuovo modo per codificare l’informazione, immergendo un atomo in un campo elettromagnetico molto intenso, oscillante con frequenze nelle microonde, e abbiamo definito il qubit come l’orientazione dello spin dell’atomo rispetto al campo”, ha spiegato Andrea Morello, che ha coordinato lo studio.

Il risultato è stato sorprendente. Poiché il campo elettromagnetico oscilla costantemente a una frequenza molto elevata, ogni rumore o disturbo elettromagnetico esterno di frequenza diversa ha un effetto nullo.

“In un certo senso, il qubit ‘vestito’ è immune al rumore: l’informazione quantistica è controllata dalla frequenza, che è molto solida e robusta”, ha aggiunto Morello. “Inoltre, questo tipo di qubit può essere controllato in modi che sono impossibili per i qubit normali”, ha concluso lo scienziato.

Sorgente: Record di stabilità per il qubit vestito – Le Scienze

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