Computer sempre più sofisticati con le nanotecnologie al loro servizio. Ma in futuro anche i pc, come oggi li conosciamo, cambieranno radicalmente passando dalla trasmissione basata sugli elettroni a quella sulla luce. E tutto grazie ad un nuovo dispositivo, tutto italiano, già brevettato. Si chiama Cnot (Controlled Not) e nasce dalla collaborazione tra l'Università La Sapienza di Roma, l'Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Ifn-Cnr) e il Politecnico di Milano.
Ma come cambieranno i computer del futuro? Secondo quanto realizzato dagli scienziati, grazie alla nuova tecnica messa a punto, sarà la luce il veicolo di trasmissione delle informazioni, non gli elettroni.
Ricordiamo inoltre che gli attuali computer funzionano sul sistema a bit, un'unità di informazione in cui compare la scelta tra due valori (sì/no, 1/0). A livello quantistico però le cose cambiano poiché sono rese possibili più scelte contemporaneamente, come se più strade differenti potessero essere percorse allo stesso momento. Questo è in sintesi il principio di funzionamento dei computer quantistici, che, come abbiamo spiegato in un precedente articolo, hanno una unità di informazione diversa chiamata qubit (quantum bit) in grado di effettuare operazioni simultanee.
Partendo da tali presupposti, gli studiosi hanno cercato di pensare ad una porta logica differente per la trasmissione del qubit. E il loro impegno si è concretizzato in un dispositivo in grado di incanalare la luce, al fine di non disperdere le informazioni in viaggio.
Nasce così il Cnot, una sorta di chip in vetro, grande circa due centimetri, dotato di un circuito integrato preposto al passaggio dei quanti invece dei classici elettroni, dei qubit al posto dei bit. Secondo gli esperti, la capacità di manipolare gli stati quantici della attraverso questo genere di dispositivi può aprire nuove strade “alla meccanica quantistica e alle nuove applicazioni tecnologiche”.
Roberto Osellame, primo ricercatore dell'Ifn-Cnr, ha spiegato: "Questa sofisticata tecnologia permette di realizzare circuiti ottici a sviluppo tridimensionale, non ottenibili con altre tecnologie, che consentono di implementare architetture innovative e di integrare in un singolo dispositivo sistemi di complessità sempre maggiore".
L'importanza dello studio, però, non riguarda solo i futuri computer quantistici, ma potrà essere applicata anche nella simulazione in laboratorio di alcuni fenomeni fisici per i quali non è possibile la sperimentazione diretta.
Gli esiti della ricrca sono stati pubblicati su Nature Communications.
Francesca Mancuso