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Notiziario Marketpress di
Martedì 11 Gennaio 2011 |
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TEAM FINANZIATO DALL´UE COMPIE PROGRESSO NEL CONTROLLO DEL QUBIT
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Bruxelles, 11 gennaio 2011 - Nei Paesi Bassi scienziati finanziati dall´Ue sono riusciti a controllare in modo veloce gli elementi costituenti di un computer quantistico usando un campo elettrico al posto di uno magnetico. Inoltre, il team è riuscito a integrare questi elementi costituenti, conosciuti come quantum bit o qubit, in un nanotubo semiconduttore. Lo studio, pubblicato nella rivista Nature, potrebbe portare a progressi nel campo dell´informatica e della comunicazione quantistica. L´ue ha finanziato il lavoro attraverso il progetto Quantumoptoelectr ("Quantum opto-electronics"), una sovvenzione Advanced Grant del Consiglio europeo della ricerca (Cer), di 1,8 milioni di euro, assegnata al professor Leo Kouwenhoven del Kavli Institute of Nanoscience presso il Politecnico di Delft (Tu Delft), nei Paesi Bassi. Il progetto è iniziato nel 2009 e si concluderà alla fine del 2013. Le sovvenzioni Cer vengono finanziate mediante il programma "Idee" del Settimo programma quadro (7° Pq) dell´Ue. Il nocciolo del concetto di informatica quantistica è rappresentato dal qubit, che può essere creato intrappolando un singolo elettrone in un materiale semiconduttore. Gli elettroni possono ruotare sul proprio asse in due direzioni; nell´informatica quantistica, una direzione rappresenta lo stato 0 e l´altra lo stato 1, così il qubit può efficacemente codificare dati proprio come un normale bit informatico. Finora gli scienziati avevano controllato lo spin degli elettroni usando dei campi magnetici. Tuttavia, è estremamente difficile generare dei campi magnetici su un microchip. Come ci spiega David Reilly dell´Università di Sydney in Australia in uno studio di accompagnamento: "Sebbene gli esperimenti sulla validità del principio abbiano mostrato che il controllo magnetico su scala nanometrica sia possibile, il tempo necessario per ruotare magneticamente l´orientamento dello spin dell´elettrone è lungo e non permette molte rotazioni nel tempo di coerenza dello spin." Il tempo di coerenza dello spin si riferisce al periodo durante il quale l´informazione codificata nello stato quantico dello spin viene conservata. In un tentativo di aggirare questo problema, il professor Kouwenhoven, assieme a colleghi dalla Tu Delft e del Politecnico di Eindhoven, ha utilizzato un approccio diverso, controllando lo spin mediante campi solamente elettrici. Per fare questo, essi hanno sfruttato un effetto conosciuto come interazione spin-orbita, che permette al moto di un elettrone di influenzare il proprio spin. Nei materiali con una forte interazione spin-orbita, lo spin dell´elettrone e il suo moto orbitale si combinano per creare uno stato ibrido chiamato qubit spin-orbita, che può essere controllato da un campo elettrico. "Questi qubit spin-orbita combinano il meglio di entrambi i sistemi," ha commentato il professor Kouwenhoven. "Essi sfruttano i vantaggi sia del controllo elettronico che della memorizzazione di informazioni nello spin dell´elettrone." Secondo il team, in un altro importante successo sono riusciti a integrare qubit in nanotubi realizzati con arseniuro di indio (Inas), un materiale semiconduttore, con un diametro di pochi nanometri e una lunghezza nell´ordine dei micrometri. I nanotubi possono essere usati sia in dispositivi elettronici che ottici. "Questi nanotubi vengono sempre più utilizzati come pratici elementi costitutivi in nanoelettronica," ha detto il professor Kouwenhoven. "I nanotubi sono un´eccellente piattaforma per l´elaborazione quantica delle informazioni, tra le altre applicazioni." Per maggiori informazioni, visitare: Tu Delft: http://www.Tudelft.nl/ Nature: http://www.Nature.com/nature Cer: http://erc.Europa.eu/ |
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