{"id":21964,"date":"2023-01-03T03:22:56","date_gmt":"2023-01-03T02:22:56","guid":{"rendered":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/01\/03\/il-diamante-per-le-reti-quantistiche-del-futuro\/"},"modified":"2023-01-03T03:22:56","modified_gmt":"2023-01-03T02:22:56","slug":"il-diamante-per-le-reti-quantistiche-del-futuro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2023\/01\/03\/il-diamante-per-le-reti-quantistiche-del-futuro\/","title":{"rendered":"Il diamante per le reti quantistiche del futuro"},"content":{"rendered":"
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Il diamante per le reti quantistiche del futuro: uno studio\u00a0dell\u2019Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr<\/a> e dell\u2019Universit\u00e0 di Ulm<\/a>, pubblicato su\u00a0<\/em>ACS Photonics<\/a>,\u00a0ha individuato<\/em>\u00a0un nuovo metodo per impiantare qubit all\u2019interno di circuiti fotonici, aprendo, cos\u00ec, la strada ai sistemi di calcolo quantistico in diamante<\/em><\/p>\n

Le reti quantistiche si basano su sistemi connessi l\u2019uno all\u2019altro per il trasferimento di informazioni<\/strong>, sfruttando propriet\u00e0 quanto-meccaniche come l\u2019entanglement<\/em>\u00a0<\/strong>e la sovrapposizione di stati<\/strong>.<\/p>\n

La capacit\u00e0 di modificare la luce a livello di singolo fotone in un dispositivo<\/strong> integrato \u00e8 un requisito fondamentale per sviluppare la nuova generazione di reti quantistiche: questo consentir\u00e0 di realizzare computer avanzati per risolvere sempre pi\u00f9 rapidamente alcuni problemi complessi<\/strong>, ma anche di utilizzare canali di comunicazione sicuri per trasferire informazioni criptate.<\/p>\n

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Circuiti fotonici realizzati con il diamante<\/h2>\n

Oggi, grazie ad una collaborazione tra i gruppi di ricerca guidati da Shane Eaton dell\u2019Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn) di Milano e da Alexander Kubanek dell\u2019Universit\u00e0 di Ulm, \u00e8 stato sviluppato un metodo di fabbricazione innovativo ed ibrido per realizzare circuiti fotonici utilizzando il diamante<\/strong>: un passo essenziale per sviluppare bit quantistici (qubit), l\u2019elemento base dell\u2019informazione quantistica.<\/p>\n

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\u201cNel diamante sono presenti, e possono essere opportunamente ingegnerizzati, dei difetti reticolari in grado di essere utilizzati come qubit<\/strong>\u201d, spiega Shane Eaton ricercatore del Cnr-Ifn. \u201cSi tratta dei centri di colore, posizioni reticolari dove \u00e8 presente un\u2019impurezza e manca un atomo di carbonio, e nei quali \u00e8 possibile codificare, controllare e manipolare l\u2019informazione quantistica sotto forma di qubit. Tale particolare morfologia -e la presenza di questi difetti \u2013 rende il diamante un candidato promettente per le tecnologie quantistiche\u201d.<\/p>\n

Il team italiano, insieme a colleghi dell\u2019Universit\u00e0 di Ulm, ha dimostrato che \u00e8 possibile collocare con precisione qubit basati su centri silicio-vacanza all\u2019interno di circuiti fotonici formati mediante laser in diamante<\/strong>.<\/p>\n

\u201cTali risultati nascono dalla prima dimostrazione (Eaton, Nature Scientific Reports, 2016<\/a>) che i laser a femtosecondi \u2013 ossia laser che emettono impulsi brevissimi e ravvicinati, essendo un femtosecondo un milionesimo di miliardesimo di secondo- possono creare nel diamante connessioni fotoniche, che sono i mattoncini fondamentali necessari per il calcolo quantistico\u201d, spiega Eaton.<\/p>\n

\u201cUn altro ingrediente fondamentale \u00e8, poi, quello di realizzare qubit: con questa nuova tecnica abbiamo sviluppato un chip integrato in diamante, in grado di ingegnerizzare la luce a livello di singolo foton<\/strong>e. Il prossimo passo sar\u00e0 fabbricare un circuito fotonico tridimensionale per rendere possibili sistemi per il calcolo quantistico di prossima generazione in diamante, tali da consentire l\u2019elaborazione di una quantit\u00e0 notevole di dati contemporaneamente, con estrema velocit\u00e0\u201d, precisa il ricercatore.<\/p>\n

L\u2019importanza di queste tematiche, sia a livello fondamentale che tecnologico, \u00e8 stata recentemente comprovata anche dall\u2019assegnazione del\u00a0Premio Nobel per la Fisica 2022<\/a>\u00a0conferito ad Alain Aspect, John Clauser e Anton Zeilinger: questi risultati assumono, pertanto, grande rilevanza per il futuro sviluppo di tecnologie quantistiche all\u2019avanguardia.<\/p>\n<\/div>\n

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Autore: Redazione<\/p>\n

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