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Una terra rara per le memorie quantistiche
Post n°2168 pubblicato il 29 Aprile 2019 da blogtecaolivelli
Fonte: Le Scienze 30 luglio 2018 (Cortesia: Unige) L'itterbio, un elemento delle cosiddette terre rare, è l'ideale per realizzare memorie quantistiche in grado di intrappolare e sincronizzare ad alta frequenza i fotoni che garantiscono una crittografia delle comunicazioni digitali(red) Una rete di computer che basano il loro funzionamento sulla meccanica quantistica, con una capacità di calcolo inarrivabile per le macchine attuali basate sull'elettronica. E anche impossibili da violare senza distruggere l'informazione stessa. da oggi sembra più vicino, grazie al risultato descritto su "Nature Materials" da ricercatori dell'Università di Ginevra in collaborazione con il CNRS francese. Cuore del risultato è una memoria quantistica a base dell'elemento chimico itterbio, che soddisfa importanti richieste tecniche che erano fuori portata. lunghe centinaia di chilometri, protette da un elevato grado di sicurezza. Chi volesse infatti copiare o intercettare l'informa- zione che trasmettono determinerebbe la scomparsa dell'informazione stessa. La volatilità dell'informazione veicolata da questi sistemi rende tuttavia anche impossibile amplificare il segnale e propagarlo su distanze ancora più lunghe. Particolare del dispositivo che ha testato la nuova memoria a base di itterbio. (Cortesia: Unige) Per aggirare il problema, i ricercatori stanno lavorando su memorie quantistiche in grado di catturare i fotoni che viaggiano attraverso le fibre ottiche e di sincronizzarli in modo da poterli diffondere su distanze sempre più grandi. Ma finora è mancato un materiale giusto per questo scopo. di isolare dai disturbi ambientali l'informazione quantistica veicolata dai fotoni, in modo da tenerli fermi per un secondo circa e poterli sincronizzare", ha commentato Mikael Afzelius, coautore dello studio. "Inoltre, bisogna considerare che i fotoni viaggiano a quasi 300.000 chilometri al secondo". assai ben isolato dal contesto e in grado di immagazzinare ripetutamente fotoni con un'altissima frequenza. E queste due richieste sono in contrasto tra loro. campo d'indagine è usare qualche membro delle cosiddette terre rare, un gruppo di 17 elementi. Alcuni test effettuati in passato con elementi come europio e praseodimio però avevano dato risultati negativi. aveva ricevuto scarsa attenzione: l'itterbio, che ha numero atomico 70", ha spiegato Nicolas Gisin. Collocando l'itterbio in un campo magnetico con caratteristiche opportune gli autori hanno osservato che l'atomo di questo elemento diventa insensibile ai disturbi ambientali. Ciò lo rende la soluzione ideale per intrappolare i fotoni e sincronizzarli. magico' variando l'ampiezza e la direzione del campo magnetico: in corrispondenza di questo punto, il tempo di coerenza dell'itterbio, cioè il tempo medio dopo il quale l'atomo viene disturbato dall'ambiente circostante, aumenta di oltre 1000 volte, pur lavorando ad alte frequenze. realizzare memorie e reti quantistiche a base d'itterbio. di ottenere un network quantistico globale: è da sottolineare quanto sia importante in questo tipo di studi portare avanti la ricerca fondamentale parallelamente a quella applicativa", hanno concluso i ricercatori. |
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