Costruito un processore quantistico con la luce laser

Costruito un processore quantistico con la luce laser
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Un team composto da scienziati provenienti dall'Australia, Giappone e Stati Uniti, ha prodotto il primo prototipo funzionante di un processore quantistico, che sfrutta la luce come componente principale. Il particolare design permette una grande scalabilità delle dimensioni, portandolo ad avere un grandissima quantità di componenti.

I computer quantistici forniranno, nel prossimo futuro, una gigantesca capacità di calcolo e saranno in grado di risolvere problemi che non sono affrontabili con le attuali tecnologie. Per realizzare questi calcolatori servono molte componenti quantistiche e queste devono essere liberi da errori; per ora i processori sono piccoli e soggetti ed instabili. La luce potrebbe essere l'elemento quantistico più promettente, insieme alle particelle di Majorana, per creare questa tecnologia.

Il design proposto dal team di ricerca fornisce una soluzione alternativa; la luce permette di raggiungere le dimensioni necessarie a superare le performance dei computer classici.

"Mentre gli attuali processori quantistici sono impressionanti, non è chiaro se il loro design può essere ingrandito fino a dimensioni estremamente grandi" afferma il Dr. Nicolas Menicucci, ricercatore capo presso il Centre for Quantum Computation and Communication Technology (CQC2T) del RMIT University di Melbourne. "Il nostro approccio parte dall'estrema scalabilità, implementata dall'inizio, perché il processore, chiamato cluster state, è fatto di luce."

Un cluster state è una raccolta di componenti quantistiche, legate dall'entanglement, che effettua calcoli quando viene misurato in un modo particolare.

"Per essere utile per problemi reali, un cluster state deve essere sia largo abbastanza e avere la corretta struttura dei legami di entanglement. Nelle ultime due decadi da quando è stato proposto, tutte le realizzazioni di cluster state hanno fallito in uno o in entrambi i propostiti," Dr. Menicucci. "Il nostro è il primo che riesce in entrambi".

Per costruire il cluster state, un cristallo, costruito appositamente, converte la luce laser in un tipo di luce quantistica detto "squeezed light", che viene trasmessa da un sistema di specchi e fibre ottiche.

Il team è riuscito a costruire un immenso cluster state a due dimensioni con una grande scalabilità. Tuttavia il livello di "squeeze", un parametro di qualità, è ancora troppo basso per risolvere problemi pratici.

Ancora non è chiaro quale sia il design migliore o il materiale adatto a costruire un processore funzionante, se la luce oppure degli anelli quantistici; il team afferma che il loro traguardo apre nuove possibilità per l'informatica quantistica tramite la luce.

FONTE: phys.org
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