Siamo riusciti a far comunicare tra di loro gli atomi dentro un chip quantistico: dimentica i computer come li conosci oggi
Quella che i ricercatori sono riusciti a compiere può a tutti gli effetti essere considerata come un’impresa. Muterà drasticamente il futuro del mondo tech
Alla base della materia vi sono proprio gli atomi, che compongono tutto ciò che ci circonda, a partire dall’aria che respiriamo, o ancora prima da noi stessi. Parliamo di una particella contraddistinta da dimensioni impercettibili, misurabili, pensate un po’, in milionesimi di millimetro.
Gli scienziati sono comunque riusciti a fornire una ricostruzione esaustiva della loro forma e della loro organizzazione. Al centro si trova un nucleo, costituito da neutroni e protoni, che possiedono rispettivamente carica neutra, e quindi assente, e carica positiva.
Ruotano intorno al nucleo, pur non compiendo delle orbite vere e proprie, come avviene ad esempio nel caso dei pianeti, ma eseguendo orbitali, traiettorie descritte come “regioni di probabilità”, gli elettroni, contraddistinti da una carica negativa.
Si tratta di elementi fondamentali per la comprensione dei processi, anche basilari, correlati alla fisica, alla chimica, alla medicina e, più in generale, alla scienza. Le interazioni che avvengono tra gli atomi, infatti, sono alla base della manifestazione di svariate reazioni.
Un terreno mai solcato prima d’ora
Una ricerca pubblicata su Science lo scorso 18 Settembre ha, di fatto, gettato le basi verso l’obiettivo rappresentato dalla costruzione di computer quantistici su scala globale, che la comunità scientifico-tecnologica non è ancora riuscita a perseguire fino in fondo. Ad illustrarlo è la principale autrice, la dottoressa Holly Stemp, che ha affermato quanto questo tassello sarebbe potenzialmente capace di “sbloccare il potenziale” per la costruzione di futuri microchip, nell’ambito dell’informatica quantistica.
La comunicazione tra vari oggetti quantistici, puliti e isolati, è avvenuta sulla stessa scala usualmente utilizzata per la fabbricazione dei dispositivi elettronici al silicio. Una sfida non da poco, considerando come le priorità alle quali gli esperti hanno dovuto mirare con attenzione sono state contemporaneamente l’esigenza di proteggere gli elementi dell’elaborazione da eventuali interferenze, permettendo comunque la loro interazione, in modo da eseguire calcoli a riguardo. Alcuni esempi di oggetti si sono rivelati adeguati nell’esecuzione di operazioni molto veloci, mentre altri hanno dimostrato una difficoltà ulteriore nell’utilizzo.
I risultati prodotti dalla ricerca
Al fine di codificare un maggior numero di informazioni quantistiche, un team di ricerca dell’UNSW ha utilizzato lo spin nucleare degli atomi di fosforo impiantati all’interno di un chip di silicio, sfruttando le potenzialità di una specifica piattaforma, garantendo la resa della stessa tecnologia come una delle contendenti più ambiziose nell’ambito del calcolo quantistico. L’obiettivo reso concretamente possibile è quello della conservazione delle informazioni quantistiche per un periodo superiore a 30 secondi, con possibilità di eseguire operazioni con una percentuale di errore che non raggiunge nemmeno l’1%.
Un tassello significativo, che ha permesso ai ricercatori di ergersi come primi al mondo a raggiungere un simile obiettivo. A livello subatomico, come esposto dall’autore Mark van Blankenstein, gli elettroni riescono a toccarsi anche ad una distanza notevole, data la loro capacità di espandersi nello spazio, con possibilità di comunicazione attraverso il nucleo, qualora ogni elemento risulti essere direttamente accoppiato ad uno stesso nucleo atomico. Nel corso degli esperimenti condotti, giusto per comprenderlo meglio, la distanza tra i nuclei risultava essere pari a circa 20 nanometri.