Il tempo per il quale i cosiddetti “qubit”, i bit dei computer quantistici, possono arrivare a mantenere le informazioni è stato portato a circa 10 millisecondi, ossia un tempo 10.000 volte più lungo rispetto a quanto raggiunto ormassimo in precedenza. Il risultato è stato raggiunto da un team di ricercatori guidato da Takashi Kobayashi dell’Università del Nuovo Galles del Sud e dell’Università di Tohoku.
I ricercatori sono riusciti ad aumentare questo tempo di conservazione delle informazioni quantistiche combinando il movimento orbitale e la rotazione all’interno degli atomi.
Si tratta di un avanzamento importante, come riferisce il comunicato stampa pubblicato sul sito dell’Università giapponese, in quanto potrebbe portare ad un tempo di coerenza più lungo per i computer quantistici rendendo dunque questi ultimi molto più stabili.
“Abbiamo definito un qubit spin-orbita utilizzando una particella carica, che appare come un buco, intrappolato da un atomo di impurità nel cristallo di silicio”, spiega lo stesso Kobayashi. “Il movimento orbitale e la rotazione del foro sono fortemente accoppiati e bloccati insieme. Questo ricorda una coppia di ingranaggi in presa in cui il movimento circolare e la rotazione sono bloccati insieme”.
La coerenza quantistica dei qubit può essere fortemente disturbata da vari fattori di tipo ambientale tra cui il cosiddetto “rumore elettrico”. Questo nuovo approccio ingegneristico consente di allungare in maniera notevole questo tempo di coerenza senza inficiare troppo sulla sensibilità elettrica che serve per controllare il movimento di spin e quello orbitale dei qubit.
Secondo lo stesso Kobayashi, questi risultati potrebbero favorire nuovi sistemi quantistici e in generale migliorare la scalabilità delle stesse tecnologie quantistiche.
Approfondimenti
- Engineering long spin coherence times of spin–orbit qubits in silicon | Nature Materials (IA) (DOI: 10.1038/s41563-020-0743-3)
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