Computer quantistici: Italia in prima fila

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.