Sabrina Del Fico Una sottilissima lastra di ossido rameoso, proveniente dalla Namibia, potrebbe essere l'anello mancante per la creazione di simulatori quantistici in grado di rispondere a interrogativi finora irrisolti
©University of St. Andrews
Secondo un nuovo studio condotto dai ricercatori dell’Università di St Andrews, nel Regno Unito, la chiave per “sbloccare” i nuovi computer quantistici basati sulla luce potrebbe essere nascosta in un’antica pietra preziosa costituita da ossido rameoso (Cu2O), estratta in Namibia.
Essa potrebbe essere sfruttata per produrre polaroni di Rydberg – grandi particelle ibride di luce e materia. Sappiamo che i polaroni di Rydberg rappresentano uno stato della materia estremamente raro, che si manifesta solo a temperature molto basse: in questo stato, un atomo di grosse dimensioni (detto atomo di Rydberg) contiene al suo interno altri atomi ordinari.
I polaroni di Rydberg sono in grado di passare continuamente dalla luce alla materia e viceversa. In questi “super-atomi” luce e materia sono come due facce di una stessa medaglia; più polaroni interagiscono fra loro attraverso la componente materica e tale interazione è fondamentale, poiché è ciò che permette di creare quelli che vengono definiti simulatori quantistici.
Un simulatore quantistico è uno speciale tipo di computer quantistico in grado di raccogliere informazioni e memorizzarle in bit quantistici. Diversamente dai bit binari (quelli alla base del funzionamento di tutti i normali computer), che possono essere o 0 o 1, i bit quantistici possono assumere infiniti valori compresi fra 0 e 1.
Ciò si traduce in una maggiore capacità di memorizzazione delle informazioni e nella possibilità di eseguire processi diversi contemporaneamente. Un vantaggio incredibile, che potrebbe portare alla risoluzione di importanti misteri della fisica, della chimica e della biologia – uno per tutto, la realizzazione di super-conduttori ad alta temperatura per i treni ad alta velocità.
Realizzare un simulatore quantistico con la luce è il Santo Graal della scienza – ha affermato Il capo del progetto, il professor Hamid Ohadi. – Abbiamo fatto un enorme passo avanti in questo senso creando i polaroni di Rydberg, l’anello mancante che stavamo cercando.
Per la creazione di questi polaroni, i ricercatori inglesi hanno intrappolato la luce fra due specchi altamente riflettenti, in mezzo ai quali è stata posta una sottilissima lastra di ossido rameoso proveniente dalla Namibia, spessa appena 30 micrometri. La presenza della pietra fra i due specchi ha permesso di creare, per la prima volta nella storia della fisica quantistica, polaroni Rydberg 100 volte più grandi di quelli finora creati.
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Fonti: Nature Materials / University of St. Andrews
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