Un nuovo stato della materia per sviluppare computer quantistici

Un team di fisici dell’Università di Harward ha realizzato la prima osservazione di un liquido di spin quantistico, che costituisce un nuovo stato della materia.

Teorizzato dal fisico Philip Anderson nel 1973, Il fluido di spin quantistico si riferisce ai ferromagneti che, a differenza dei normali magneti, conservano uno stato di disordine a temperature prossime allo zero assoluto. A tal proposito, lo “spin quantistico” è caratterizzato dalla presenza di un terzo elettrone che compromette la stabilità del sistema per generare un magnetismo frustrato. Diversamente dal normale magnetismo, che si genera attraverso l’opposizione di spin degli elettroni, questo nuovo stato della materia permette di mantenere lo stato liquido anche a basse temperature.

Per produrre tale osservazione, il cui studio è stato pubblicato sulla rivista Science, i ricercatori si sono avvalsi di un simulatore quantistico programmabile, che utilizza raggi laser per disporre gli atomi in maniera individuale. Hanno perciò disposto i singoli atomi in un reticolo a triangolo, ottenendo un magnete frustrato con proprietà di entanglement quantistico. Questo risultato trova potenziali applicazioni nello sviluppo di computer quantistici più affidabili e potenti. Infatti, i liquidi con spin quantistico potrebbero costituire la base per lo sviluppo di qubit topologici, cioè di qubit meno soggetti a rumore e interferenze esterne. Questa innovazione permetterebbe di superare uno degli ostacoli più “imponenti” dell’odierna informatica quantistica. A tal proposito, il fisico quantistico Giulia Semighini dell’Università di Harvard, ha affermato: "Imparare a creare e utilizzare tali qubit topologici rappresenterebbe un passo importante verso la realizzazione di computer quantistici affidabili”. Se siete interessati all'argomento potreste trovare interessante una recente ricerca che utilizza quartetti di elettroni per generare un nuovo stato della materia.