Informatica quantistica: nuove ricerche sulle ion trap

Informatica quantistica: nuove ricerche sulle ion trap

Prosegue la ricerca nel campo dell'informatica quantistica. L'obiettivo è trovare una modalità che permetta di rendere le ion trap molto scalabili

di pubblicata il , alle 08:25 nel canale Processori
 

Lo scorso mese di dicembre Hardware Upgrade ha pubblicato un focus relativo alla realizzazione sperimentale del primo chip quantistico scalabile.

Nel focus venne introdotto il concetto di "ion trap", ovvero l'architettura basilare che permette di realizzare chip quantistici. Si tratta, semplificando di molto il concetto, di una sorta di "gabbia" elettromagnetica all'interno della quale viene, appunto, intrappolato uno ione, ovvero un atomo con carica, che assume il nome di qubit. La particolarità dei qubit e quella di poter conservare, nello stesso momento, due stati opposti, riconducibili ad esempio ai tanto familiari "0" e "1".

La sfida più grande nel campo dell'informatica quantistica è appunto rappresentata dalle ion trap ed in particolare dalle modalità di realizzazione e collegamento delle stesse, maggiore è il numero delle ion trap interconnesse, maggiori saranno le potenzialità computazionali di un chip quantistico.

Attualmente la struttura-tipo di una ion trap è tridimensionale e rappresentata da quattro elettrodi a forma di "bastoncino" i quali, emettendo un campo elettrico oscillante, consentono di mantenere intrappolati gli ioni che a loro volta vengono manipolati da laser, al fine di alterare i loro stati quantistici. Questa struttura, sebbene funzionale, è comunque difficilmente scalabile.

Un gruppo di ricercatori presso il National Institute of Standards and Technology (NIST) nello stato del Maryland hanno studiato una modalità per rendere più facilmente scalabili le ion trap, organizzando gli elettrodi su una superficie e dando così alla ion trap una struttura bidimensionale. Tale struttura permetterebbe di connettere tra loro più ion trap utilizzando le normali tecniche di litografia, attualmente impiegate per la realizzazione della maggior parte dei chip.

Si tratta comunque di uno studio preventivo, dal momento che si è ancora lontani da una ipotetica produzione industriale. Le "nuove" ion trap bidimensionali consentono, almeno secondo i primi esperimenti, di poter gestire fino a 12 ioni di magnesio, che tuttavia sono poco adatti per essere impiegati come qubit e maneggiati dai laser. La sfida è ora rappresentata dalla ricerca di ioni adatti al campo dell'informatica quantistica e che possano essere utilizzati nelle ion trap bidimensionali.

Le ion trap bidimensionali potrebbero comunque essere delle soluzioni non sostitutive a quelle tridimensionali, ma anzi complementari ad esse. Secondo i ricercatori dell'University of Michigan, responsabili della creazione del primo chip quantistico citato in apertura, il futuro dell'informatica quantistica è rappresentato da soluzioni che impiegano ion trap tridimensionali per impieghi che richiedono elevati accessi ai qubit e ion trap bidimensionali dove l'accesso ai qubit è meno frequente.

Fonte: New Scientist Tech

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53 Commenti
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Kintaro7019 Luglio 2006, 08:32 #1
A parte queste considerazioni sul senso della vita (quando parlano i trattati di fisica si capisce poco), quale sarebbe il vantaggio ad usare queste tenologie?
mauriz8319 Luglio 2006, 09:04 #2
potenza computazionale abnorme,migliaia di volte quella attuale,ecco cosa servirebbe
Genesio19 Luglio 2006, 09:20 #3
Beh credo che sarebbe la soluzione FINALE per i prossimi decenni, visto che dubito si possa scendere al di sotto della dimensione dell'atomo
Vince 1519 Luglio 2006, 09:24 #4
Chissà quanto costa adesso tutta l'infrastruttura che ci lavora attorno. Noi abbiamo un chip comandando da segnali elettrici.... questi qui devono andare a muovere singoli atomi... wow!
LASCO19 Luglio 2006, 09:29 #5
Il computer quantistico di cui si sta parlando non mi pare che sia quello considerato comunemente tale. Sara' stato chiamato quantistico perche' sfrutta degli effetti quantistici, come la tv, ma quello che s'intende comunemente per quantistico e' un computer che sfrutta i qbit che non assumono sono gli stati '0' ed '1' , ma molti di piu'. Sarebbe proprio questo il vantaggio principale. Ma ad oggi mi pare che ancora non si sappia se un tale computer sia realizzabile dal punto di vista teorico oltre che pratico.
Comunque se solo ne uscissce un prototipo tutte le aziende, i governi ecc del mondo si preoccuperebbero per la violazione dei dati che con un tale computer si farebbe in un attimo.
Una stima della potenza di un tale computer l'aveva fatta un po' di tempo fa Feynman. Per un tale pc si parla di oltre 1.000.000.000.000 di volte piu' potente circa di un computer attuale.
soft_karma19 Luglio 2006, 09:35 #6
E tutto questo per far girare Word alla segretaria?
miniMALE19 Luglio 2006, 09:50 #7
no per craccare in tempi ridicoli ogni algoritmo di cifratura.. anche il più complesso.


bisognerebbe passare per forza alla crittografia quantistica
Kuarl19 Luglio 2006, 09:54 #8
certo, ma su windows vista del 2023 con l'office del 2023. Ah poi c'è la questione dei giochi, nel 2023 senza un computer quantistico non fai un tazzo -.-'
Infinity8919 Luglio 2006, 09:56 #9
l'RSA è nel mirino......
bartolomeo_ita19 Luglio 2006, 09:57 #10
sarebbe, effettivamente, il computer definitivo. rappresenterebbe il limite

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