I chip di silicio vedono il progresso quantistico dei computer, dicono i ricercatori

I computer quantistici sono il sacro graal mai elusivo dell'ingegneria moderna. La loro quirkiness quantistica e la capacità di andare oltre i limiti del pensiero binario permetterebbero loro di risolvere problemi incomprensibilmente complessi che nemmeno i migliori supercomputer di oggi riescono a gestire.

La chiave per qualsiasi computer quantistico di successo è il qubit, l'equivalente quantistico del bit di informazione nel computer tradizionale. Bene, gratta questo: cos'è veramente la chiave è la capacità di costruire un computer con qubit S - plurale - che possono comunicare tra loro e trasmettere informazioni senza interruzioni.

Un team di scienziati della Delft University of Technology nei Paesi Bassi ha fatto grandi progressi nel realizzare questo obiettivo. In un articolo pubblicato mercoledì sulla rivista peer-review Scienza, il gruppo spiega che sono stati in grado di trasferire le informazioni quantistiche - in particolare, la rotazione di un elettrone - a un fotone su un chip di silicio.

Accoppiare questi insieme è un progresso significativo nella comunicazione quantistica, uno che apre la porta alla produzione di grandi gruppi di qubit ospitati su un chip che può quindi interagire tutti anche se non sono posizionati uno accanto all'altro. Questo è Esattamente cosa sarebbe necessario per creare un computer quantistico pieno di scariche.

"Per utilizzare molti qubit allo stesso tempo, devono essere collegati tra loro; ci deve essere una buona comunicazione ", ha spiegato Nodar Samkharadze, l'autore principale dell'articolo, in una dichiarazione. Il problema è che è possibile che solo i qubit correnti su un chip di silicio comunichino quando sono uno accanto all'altro. "Ciò rende difficile aumentare il numero di qubit".

I fotoni, tuttavia, hanno dimostrato di consentire la comunicazione quantistica a maggiore distanza, quindi l'accoppiamento dello spin elettronico con un fotone è ciò che apre la possibilità di trasferire informazioni tra qubit su lati opposti del chip. È possibile collegare tutto su questo chip quantistico di silicio quantico altamente teorico senza doversi preoccupare di una stretta vicinanza fisica.

Invece di scomporre i dati in binari - una serie di uni e zero - come i computer tradizionali, i computer quantistici rappresentano i dati usando i qubit. A differenza del binario, queste particelle subatomiche possono essere un tutt'uno e uno zero allo stesso tempo. Ciò consente ai computer quantici di eseguire più operazioni in tandem, poiché un punto dati può effettivamente rappresentare più di una cosa.

Ciò consentirebbe di risolvere i problemi che infastidiscono i computer più avanzati di oggi. Ma per renderlo possibile, gli scienziati bisogno chip per computer che possono contenere un numero elevato di qubit che possono comunicare tra loro. Rimangono i primi giorni, ma questa ultima avanzata di Delft e lavori simili altrove potrebbero rivelarsi un piccolo passo avanti sulla strada del grande salto.

Guarda questo video in cui gli scienziati vogliono costruire un computer quantico delle dimensioni di un campo da calcio.