Arriva il refrigerante in nanoscala per computer quantistici

I computer quantistici differiscono dai computer normali, perché invece di usare i classici bit, calcolano con i bit quantici (abbreviato qubit). La differenza tra i due bit consiste nel fatto che un normale bit, può assumere valore zero o valore uno, e non contemporaneamente. Invece, i bit quantici, possono assumere i due valori contemporaneamente. Questa caratteristica, permette ai computer quanticistici di essere molto potenti, ma li rende anche molto sensibili.

Proprio come i computer normali, anche quelli quantistici hanno bisogno di un sistema di raffreddamento.

Computer quantistici: come funziona il refrigerante

«In futuro, migliaia o addirittura milioni di qubit possono essere utilizzati contemporaneamente nel calcolo e per ottenere il risultato corretto, ogni qubit deve essere resettato all’inizio del calcolo», è stato detto da alcuni fisici.

«Se i qubit sono troppo caldi, non possono essere inizializzati perché alternano troppo spesso i vari stati». È proprio questo il problema che i fisici dell’Università Aalto Mikko Möttönen e Kuan Yen Tan hanno provato a risolvere. Il refrigerante in nanoscala, inventato dal team, permette di inizializzare più velocemente i qubit ed i dispositivi diventano più potenti ed affidabili.

Tan afferma di aver lavorato per cinque anni su questo progetto e che attualmente funziona perfettamente.

Il team di ricercatori ha raffreddato un risonatore superconduttore simile al qubit trasmettendo elettroni attraverso un isolante di 2 nm (nanometri).

L’elettrone viene caricato, attraverso una fonte esterna, con una quantità di energia inferiore rispetto a quella necessaria per un trasferimento diretto. In questo modo, l’elettrone cattura l’energia mancante per il trasferimento dal computer quantistico e così il dispositivo perde energia e dunque si raffredda.

Il raffreddamento può essere disattivato impostando la tensione esterna su zero. «Ora intendiamo raffreddare i bit quantici effettivi oltre ai risonatori e vogliamo abbassare la temperatura minima raggiungibile con il refrigerante.

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