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Un lettore di singolo elettrone apre la strada al computer quantistico
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Un lettore di singolo elettrone apre la strada al computer quantistico

Il loro lavoro è stato pubblicato nella rivista Nature.

I computer quantistici promettono un aumento esponenziale nella velocità dei computer d'oggi sfruttando lo "spin", o l'orientazione magnetica, di singoli elettroni per rappresentare dati.

Per poter sfruttare lo spin degli elettroni, i computer quantistici devono poter cambiare e misurare lo stato di rotazione per formare un "qubit" (l'equivalente di un bit nei computer tradizionali).

Creando un lettore di singolo elettrone, l'equipe guidata dal Dr. Andrea Morello e dal Professor Andrew Dzurak, ha reso per la prima volta possibile il misuramento dello spin di un elettrone in un singolo esperimento.

"Il nostro strumento rileva lo spin di un elettrone in un atomo di fosforo impiantato in un blocco di silicone. Lo spin dell'elettrone controlla il flusso di elettroni in un vicino circuito," ha detto il Dr. Morello, autore dell'articolo "Single-shot readout of an electron spin in silicon".

"Prima di questo esperimento, nessuno aveva veramente misurato lo spin di un elettrone in silicone in un singolo esperimento".

Usando il silicone, materiale di base dei computer convenzionali, questo strumento apre la strada alla costruzione di un computer quantistico più semplice ed adatto alla produzione di massa.

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"Ci aspettiamo che i computer quantistici saranno i grado di compiere certe operazioni, come ricerca nei database, modellazione di molecole complesse e sviluppo di nuove medicine, molto più velocemente dei tradizionali computer," ha detto il co-autore Prof Andrew Dzurak. "Potrebbero anche decifrare le più moderne forme di criptazione."

"Dopo un decennio di lavoro per creare questo strumento, questo è un momento molto speciale."

Ora che ha creato un lettore di elettrone, l'equipe sta lavorando al completamento di uno "scrittore" di elettrone. Combinando i due strumenti potranno costruire una porta logica a 2 bit, l'unità basilare del computer quantistico.

L'equipe di ricerca è parte dell'ARC (Australian Research Council), centro di eccellenza per la tecnologia dei computer quantisticiche ha sede all'UNSW. L'equipe è guidata dal Professor Dzurak e dal Dr Morello, con Jarryd Pla e il Dr Floris Zwanenburg come sperimentatori. I coautori dell'articolo includono il Professor David Jamieson dall'Università di Melbourne, il Dottor Bob Clark e altri 10 ricercatori dal UNSW, l'Università di Melbourne, dall'università finlandese Aalto University.

La ricerca è finanziata dal governo Australiano, Statunitense e del New South Wales, dall'Università del New South Wales e dall'Università di Melbourne.


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