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Come molti di voi sapranno l’idea di computer quantistico nasce grazie al fisico Richard Feynman ritenuto il padre delle nanotecnologie perché nel 1959 ha per primo teorizzato la possibilità di modificare a livello atomico le particelle nella sintesi chimica. Il computer quantistico si basa sui principi della meccanica quantistica per trasmettere ed elaborare le informazioni.

Un gruppo di ricercatori della Yale University è riuscito a realizzare un rudimentale processore quantico che è in grado di eseguire dei semplici algoritmi. Il processore è in grado di realizzare dei semplici compiti con nuclei, atomi e persino fotoni. Il dispositivo ha l’aspetto simile ai nostri processori. Le informazioni vengono elaborate in pacchetti di qubit cioè bit quantici che corrispondono concettualmente agli attuali bit e possono assumere valori 1 o 0.

La novità rispetto ai tradizionali bit sta nel fatto che  i qubit possono trovarsi nello stato 1 o 0 allo stesso momento grazie al fenomeno del  entanglement quantistico e per questo motivo le prestazioni di un eventuale computer quantistico aumentano esponenzialmente. I ricercatori sono riusciti a creare due qubit con 1 miliardo di atomi di alluminio ciascuno e li hanno fatti agire come un unico soggetto in grado di passare rapidamente da uno stato all’altro. Hanno quindi usato il chip per eseguire degli algoritmi elementari come il Grover’s search per verificare la capacità di elaborazione.

In passato altri scienziati non erano riusciti a realizzare qubit allo stato solido per più di 1 nanosecondo limite che è stato superato di 1000 volte dal team di Yale. Questo tempo è stato sufficiente per permattere di eseguire alcune semplici operazione. Il professore Girvin, membro del gruppo di ricerca, ha detto che i maggiori problemi risiedono principalmente nella breve durata dello stato solido che varia da 1 a 3 microsecondi. Infatti i qubit cosi come gli atomi reali se eccitati tendono a decadere al loro stato base emettendo fotoni che se ne possono andare via attraverso i collegamenti del chip o essere assorbiti da dissipatori presenti nello stesso.

Inoltre piccole perturbazioni possono disturbare la stabilità dei qubit che perdono la loro memoria. Quindi il gruppo si sta dando molto da fare a riprogettare ingegneristicamente la struttura dei qubit. I qubit comunicano tra loro sfruttando un quantum bus cioè onde, principalmente fotoni.

L’algoritmo di ricerca eseguito dal sistema ha permesso di rilevare il tempo impiegato per 10 operazioni quantistiche in 100 nanosecondi circa un decimo della durata dei qubit sovrapposti.

I ricercatori ora si stanno concentrando nell’aumentare la permanenza allo stato solido dei qubit per poter effettuare operazioni più complesse introducendo ulteriori qubit al sistema.

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