Computer quantistici: Italia in prima fila

La scoperta di un gruppo di ricercatori italiani permetterà di realizzare computer per la simulazione di fenomeni complessi.

Nei computer del futuro l’elaborazione dell’informazione avverrà utilizzando la luce al posto degli elettroni. I circuiti fotonici però sono difficili da realizzare, in quanto la luce deve viaggiare in una direzione senza interruzioni. I ricercatori dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del CNR, dell’Università La Sapienza di Roma e del Politecnico di Milano, hanno progettato una porta logica che permetterà il passaggio dei dati nei futuri computer quantistici.

La C-Not (Controlled-Not) è un chip in vetro delle dimensioni di circa due centimetri, sul quale un laser incide il circuito fotonico utilizzato per guidare i quanti di informazione quantistica (qubit). La porta ottica è stata realizzata grazie ad una tecnica innovativa che utilizza impulsi laser di brevissima durata (circa 100 milionesimi di miliardesimi di secondo). Questa “penna ottica” scrive direttamente nel chip i circuiti ottici necessari per l’elaborazione dei qubit.

Roberto Osellame, primo ricercatore dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del CNR, ha dichiarato:

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.

La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Communications, apre le porte al calcolo e alla simulazione quantistica. L’utilizzo di circuiti ottici integrati permetterà di effettuare lo studio di fenomeni complessi (transizioni di fase in sistemi a stato solido, dinamica del processo di fotosintesi, interazioni tra particelle elementari), impossibili da simulare con i computer tradizionali.

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