“Si è scatenata la corsa a computer quantistici che sfruttano le proprietà meccanico-quantistiche degli atomi”, dice Greg Lafyatis, professore associato di fisica alla Ohio State University.

Una delle strategie seguite per la produzione di circuiti quantistici è quella di impacchettare singoli atomi su un chip per farli leggere da un fascio laser. I ricercatori della Ohio State University hanno realizzato un chip con una parte della superficie in cui il laser può intrappolare un singolo atomo, e leggere informazioni quantistiche allo stesso modo in cui i laser leggono i CD e i DVD.

Il lavoro è stato descritto su “Physical Review A”.

Altri esperimenti avevano già prodotto in precedenza dei “lattici ottici” che però presentavano problemi pratici. I lattici possono intrappolare gli atomi in un cubo multi-stratificato fluttuante. Il problema è che non si riesce a manipolare gli atomi al centro del cubo. Quelli prodotti alla Ohio State University sono più pratici perché sfruttano un solo strato atomico posto su di un chip in vetro, e ogni atomo può essere manipolato direttamente con un singolo fascio di luce. Il lattice si forma quando due diversi fasci laser attraversano un sottile strato trasparente sul chip. I fasci interferiscono l'uno con l'altro creando una griglia di picchi e valli di luce. “Con nostra grande sorpresa, ogni valle ha mostrato di contenere una regione scura con una ridottisima sfera vuota circondata da campi elettrici capace di intrappolare singoli atomi”, ha detto Lafyatis.

La scoperta è fondamentale nella prospettiva di realizzare un nanochip quantistico, e di conseguenza un nanocomputer. Per cui comunque ci vorranno ancora molti anni. “In teoria”, dice Layfatis, “un computer quantistico avrebbe bisogno solo di 10.000 qubits per eguagliare le performance dei computers che attualmente processano miliardi e miliardi di bits”.

Immagine: l'esperimento in corso all'Ohio State University, dove i fisic istanno cercando di sviluppare un “nano-chip” o “chip quantistico” - un chip per computer che usa le proprietà meccanico-quantistiche degli atomi per effettuare i suoi calcoli. Campi magnetici catturano atomi di rubidio vaporizzati che vengono depositati sopra un chip attraverso un raggio laser. foto: Ohio State University.

Istituzione scientifica citata nell'articolo:

Ohio State University