Progresso nel Calcolo Quantistico all’Università di Harvard
Un recente e straordinario progresso nel campo del calcolo quantistico è stato realizzato da un team di scienziati dell’Università di Harvard. Hanno intrappolato con successo molecole per eseguire operazioni quantistiche, rappresentando un passo significativo verso l’avanzamento della tecnologia quantistica. Questo traguardo sfrutta le peculiarità delle molecole polari ultra-fredde come qubit, le unità fondamentali di informazione nei sistemi quantistici.
Implicazioni della Scoperta
Le implicazioni di questa scoperta sono enormi, promettendo:
- Elaborazione dati più rapida
- Innovazioni in medicina
- Avanzamenti nella scienza
- Progressi nel settore finanziario
Rivoluzione nel Calcolo Quantistico
Tradizionalmente, le molecole erano state trascurate nel contesto del calcolo quantistico a causa della loro complessità strutturale. Tuttavia, i risultati recentemente pubblicati sulla rivista Nature potrebbero rivoluzionare questo approccio. “Come campo, abbiamo cercato di fare questo per 20 anni e finalmente ci siamo riusciti!” ha dichiarato con entusiasmo Kang-Kuen Ni, Professore di Chimica e Fisica ad Harvard.
Il Potenziale del Calcolo Quantistico
Il calcolo quantistico si basa sulle leggi della meccanica quantistica per eseguire calcoli a una velocità esponenzialmente superiore rispetto ai computer tradizionali. Annie Park, co-autrice dello studio, ha sottolineato l’importanza di questo lavoro, definendolo “l’ultimo pezzo critico necessario per costruire un computer quantistico molecolare”.
Dettagli dello Studio
Lo studio condotto dai ricercatori di Harvard descrive il complesso processo di formazione di un gate ISWAP, un circuito quantistico fondamentale per la creazione di stati intrecciati. Per realizzare l’esperimento, il team ha intrappolato molecole di sodio-cesio (NaCs) utilizzando pinzette ottiche in un ambiente estremamente freddo. Grazie a questo approccio, i ricercatori hanno eseguito un’importante operazione quantistica, sfruttando le interazioni dipolo-dipolo elettriche tra le molecole.
Risultati Raggiunti
I ricercatori hanno controllato con precisione la rotazione delle molecole, portando alla creazione di uno stato Bell a due qubit con un’accuratezza impressionante del 94%. Questo risultato rappresenta un traguardo cruciale per dimostrare la fattibilità dell’uso delle strutture molecolari nei calcoli quantistici.
Gate Quantistici e Sovrapposizione
Nel calcolo classico, i gate logici operano su bit binari, mentre i gate quantistici agiscono su qubit, che possono esistere in più stati simultaneamente grazie al fenomeno della sovrapposizione. Questa caratteristica consente ai computer quantistici di eseguire calcoli impossibili per i sistemi tradizionali.
Innovazioni Future nel Calcolo Quantistico
Nonostante i ricercatori abbiano sognato di utilizzare le strutture molecolari per il calcolo quantistico sin dagli anni ’90, i tentativi precedenti si sono scontrati con sfide significative. La svolta ottenuta dal team di Harvard risiede nella loro abilità di intrappolare molecole in ambienti ultra-freddi, riducendo drasticamente il loro movimento.
Collaborazione e Futuro del Calcolo Quantistico
Questo progresso è stato reso possibile grazie alla collaborazione tra i membri del laboratorio di Ni e fisici del Centro per la Teoria della Materia Quantistica dell’Università del Colorado. “C’è molto spazio per innovazioni e nuove idee su come sfruttare i vantaggi della piattaforma molecolare,” ha osservato Ni, esprimendo entusiasmo per il potenziale di questi risultati nel promuovere il progresso delle tecnologie di calcolo quantistico.
