Martedì, 28 Giugno 2022
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Una lente di zaffiro avvicina i computer quantistici

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La struttura del risonatore acustico, vista al microscopio ottico (fonte: immagine adattata da von Lüpke et al. Nat. Phys.)
© ANSA

Grazie a una lente d zaffiro, per la prima volta si è riusciti a estrarre informazioni essenziali da un sistema ibrido, in parte quantistico e in parte meccanico, senza che questo venisse distrutto durante l'operazione: si tratta di un importante passo avanti verso i computer quantistici, realizzato grazie ad uno studio del Politecnico federale di Zurigo (Eth) pubblicato sulla rivista Nature Physics.

"Si tratta in particolare di un importante contributo nell'ambito delle memorie, quelle utilizzate nei computer: questo tipo di sistemi, infatti, ha una marcia in più nell'immagazzinare le informazioni, riesce a conservarle molto più a lungo", spiega all'ANSA Francesco Marin, docente all'Università di Firenze e ricercatore nel campo dell'optomeccanica quantistica.

I sistemi quantistici meccanici sono formati da oggetti massicci nei quali il movimento meccanico, come la vibrazione, viene quantizzato, cioè diviso in pacchetti con valori discreti. I ricercatori guidati da Uwe von Lüpke hanno utilizzato una sottilissima lente di zaffiro, spessa meno di mezzo millimetro. Sopra vi hanno posizionato un dispositivo che trasforma l'energia elettrica in energia meccanica, in grado di eccitare le onde acustiche diffuse nella lente, che possono essere quantizzate in unità di energia chiamate fononi. "Non è la prima volta che si effettua la lettura dei fononi", aggiunge Marin, "ma di solito la misurazione comporta la distruzione del sistema".

Per ovviare a questo problema, gli autori dello studio hanno realizzato per la prima volta un'interfaccia tra il sistema meccanico e dei qubit superconduttori: minuscoli circuiti elettronici che rappresentano i mattoncini di base per costruire computer quantistici. "I ricercatori sono riusciti a utilizzare i qubit per leggere le informazioni desiderate, grazie ad una interazione sufficientemente leggera da non disturbare il sistema", spiega ancora il ricercatore dell'Università di Firenze. Questo ha consentito di estrarre un'informazione molto specifica: se il numero di fononi fosse pari o dispari. "L'informazione estratta, infatti, deve essere minima per evitare interferenze distruttive - conclude Marin - e conoscere lo stato di parità dei fononi è essenziale per capire se il sistema è stato alterato".

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