Nasce il primo sistema di memoria quantistica: l’annuncio arriva dall’Università di Calgary (Canada), dove un gruppo di ricercatori, in collaborazione con i colleghi dell’Università di Paderborn (Germania), ha dimostrato che un particolare sistema composto da cristalli di niobato di litio drogati è in grado di immagazzinare e salvare le informazioni codificate in una coppia di fotoni in relazione quantica, dando vita di fatto alla prima memoria quantistica. La scoperta, che senz’altro costituisce un passo importante verso la costruzione dei computer quantistici, è stata pubblicata su Nature.
I computer quantistici hanno il vantaggio, rispetto a quelli classici, di poter compiere molte operazioni simultaneamente perché a livello quantistico valgono leggi molto diverse: è possibile infatti che più situazioni si verifichino contemporaneamente e quindi, mentre un calcolatore classico è costretto a scegliere tra le due opzioni sì/no del sistema a bit, quello quantistico può effettuare nello stesso momento tutti i percorsi, velocizzando di molto le operazioni.
Tuttavia, un’altra legge della fisica quantistica complica la situazione: quando misuriamo o semplicemente osserviamo il sistema, questo non può più trovarsi in stati differenti contemporaneamente, ma cade necessariamente in uno stato definito, la cui conseguenza è che ci ritroviamo di fatto con un computer classico, che deve scegliere una delle opzioni non potendo più compierle tutte allo stesso tempo.
Per ovviare al problema i ricercatori degli ultimi decenni hanno sviluppato una tecnica nota come ‘relazione quantica’: hanno cioè vincolato l’una all’altra le particelle quantistiche che costituiscono i bit del computer (chiamati per questo ‘qubit’, contrazione di ‘quantum bit’), in modo da poter ricavare direttamente informazioni da una misurando solo le proprietà dell’altra, mediante l’utilizzo di componenti microelettroniche chiamate ‘risuonatori’.
Il grande passo avanti compiuto oggi sta proprio nell’aver trovato un sistema in grado di funzionare come memoria quantistica. “Abbiamo dimostrato per la prima volta che un cristallo può immagazzinare i dati contenuti in una relazione quantica di fotoni - afferma infatti Wolfgang Tittel Institute for Quantum Information Science dell’Università di Calgary, coautore dello studio - Questa scoperta costituisce una pietra miliare per la costruzione di un vero e proprio network quantistico, che speriamo di poter realizzare in pochi anni”.
In modo del tutto indipendente un gruppo di ricerca dell’Università di Ginevra (Svizzera) ha ottenuto risultati analoghi su un altro tipo di cristalli. Se tutte queste scoperte si moltiplicheranno e verranno integrate avere presto un computer quantistico non sarà più una meta così lontana.
Roberta De Carolis