Un esperimento per anticipare gli hard disk quantistici

Un esperimento per anticipare gli hard disk quantistici

Il Caltech dimostra la possibilità di impiegare l'effetto dell'entanglement per costruire network di nodi quantistici, antesignani di soluzioni di memorizzazione basate sulla fisica quantistica

di Andrea Bai pubblicata il , alle 11:08 nel canale Storage
 

Un gruppo di ricerca del California Institute of Technology ha dimostrato la possibilità di sfruttare il fenomeno fisico dell'entaglement quantistico allo scopo di trasferire interi blocchi di informazione quantistica. Il lavoro del gruppo di ricerca coordinato dai professori William L. Valentine Professor e H. Jeff Kimble è pubblicato sul numero di Nature dello scorso 18 ottobre.

L'esperimento aiuta a tracciare la via verso i network quantistici, che possono essere considerati come una moltitudine di nodi quantistici interconnessi tra loro, ciascuno dei quali capace di eseguire basilari operazioni di logica booleana e di agire di fatto da transistor, con la possibilità di operare come dispositivi di memoria stoccando gli stati quantistici. I nodi sono connessi tra loro da un canale che trasporta, per esempio, raggi di fotoni allo scopo di passare l'informazione quantistica da nodo a nodo. Questi sistemi interconnessi funzionano come un computer quantistico o, come "simulatore quantistico" per lo studio della fisica.

L'entanglement quantistico è una caratteristica fondamentale nella fisica quantistica e coinvolge le correlazioni tra i componenti di un sistema fisico che non possono essere descritte dalla fisica classica. Si tratta di un fenomeno per il quale lo stato quantico di un sistema dipende dagli stati di ciascuno dei componenti. Per un sistema quantistico entangled non esistono realtà fisiche oggettive per le proprietà del sistema: un sistema entangled contiene simultaneamente possibilità multiple per le sue proprietà. Un sistema entangled di questo genere è stato creato e stoccato dai ricercatori Caltech. Il concetto di entanglement viene spesso reso con i termini italiani di "non-separabilità", per comodità di trattazione continueremo ad usare i termini "entanglement" ed "entangled".

Il gruppo dei ricercatori del Caltech ha già effettuato in precedenza l'entanglement di una coppia di memorie quantistiche, trasferendo in maniera corente i fotoni entangled dentro e fuori le memorie. Nel caso in cui si abbia a che fare con un sistema composto da due elementi, si verifica quello che viene chiamato entanglement di tipo bipartito, dove i sottosistemi possono essere o entangled o non-entangled. Nel caso in cui i sottosistemi siano più di due le possibilità sono molto più elevate: con quattro sottosistemi, ad esempio, tutte le possibile coppie di combinazioni possono essere di tipo bipartito, ma non entangled per tutti e quattro i componenti o, in alternativa, tutti possono condividere un entangled quadripartito.

Per poter ottenere un entanglement multi-component, il gruppo di ricercatori del Caltech ha impiegato dei laser per raffreddare quattro agglomerati composti da un milione di atomi di Cesio, spaziati tra loro di un millimetro e intrappolati in un campo magnetico. La temperatura è stata portata a poche centinaia di milionesimi di grado sopra lo 0°K. Ciascun agglomerato può avere atomi con spin interno "up" o "down" e che sono descritti collettivamente da una "spin wave" per il rispettivo agglomerato. In queste spin wave i ricercatori Caltech sono stati in grado di effettuare l'entangling tra i quattro agglomerati atomici.

Nell'esperimento attuale l'entanglement è stato "stoccato" nei quattro agglomerati atomici per un tempo variabile e quindi trasferito a quattro raggi di luce. Per fare questo i ricercatori hanno indirizzato quattro raggi di laser rosso nei quattro agglomerati entangled. Akihisa Goban, graduate student presso il California Institute of Technology e co-autore della pubblicazione, spiega: "La luce emessa da ciascun atomo nell'agglomerato interferisce in maniera costruttiva con la luce proveniente dagli altri atomi, permettendoci di trasferire l'eccitazione dello spin wave dell'agglomerato a singoli fotoni". In questa maniera i ricercatori sono stati capaci di muovere coerentemente l'informazione quantistica da set individuali di atomi entangled in maniera multipartita a quattro raggi di luce, formando un ponte tra materia e luce basilare per il network quantistico.

La possibilità di utilizzare queste tecniche per la costruzione di network quantistici può permettere, almeno a livello concettuale, di approcciare lo sviluppo di dispositivi di memorizzazione di tipo quantistico, che in un futuro potrebbero andare a concorrere con le tradizionali tecnologie di storage.

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43 Commenti
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+Benito+25 Novembre 2010, 11:39 #1
E' raro che succeda, ma non ho capito niente.

Un calderone di concetti mischiato insieme a cui non trovo un capo nè una fine.

Un fisico riesce a semplificare?
ringway25 Novembre 2010, 11:54 #2
Originariamente inviato da: +Benito+
E' raro che succeda, ma non ho capito niente.

Un calderone di concetti mischiato insieme a cui non trovo un capo nè una fine.

Un fisico riesce a semplificare?


Ma dai è cosi' semplice!!!

In pratica avremo dei nuovi dischi ssd con acceleratore molecolare integrato con cui si potrà viaggiare nel tempo portantoli alla velocità di rotazione di 90 miglia orarie.

GRANDE GIOVEEE
Human_Sorrow25 Novembre 2010, 12:00 #3
Originariamente inviato da: ringway
Ma dai è cosi' semplice!!!

In pratica avremo dei nuovi dischi ssd con acceleratore molecolare integrato con cui si potrà viaggiare nel tempo portantoli alla velocità di rotazione di 90 miglia orarie.

GRANDE GIOVEEE


quindi non serviranno backup, si potrà tornare indietro nel tempo per recuperare i dati!!
ghizmoit25 Novembre 2010, 12:01 #4

sito

Prima di tutto sono contento di leggere anche che altre università inventano qualcosa e non solo il solito MIT ...
Per quanto riguarda il concetto... ho provato a leggere anche la notizia originale come riportato nel link ma è decisamente fuori dalla mia portata.
Una cosa che mi stupisce e delude sempre nei siti internet, se andate all'altro link, quello proprio del gruppo di ricerca

http://www.its.caltech.edu/~qoptics/home.html

è stato aggiornato per l'ultima volta due anni fa. E le foto sono di una gita sulla neve del 2005... mah a che pro fare un sito se poi viene lasciato li così tutto fermo al 2008 e sembra che son li ad inventare chissà cosa. Se leggete bene è un progetto che va avanti dal 2001... per me è tipo un progetto dato all'università al quale ogni anno si alternano gli studenti e anno dopo anno un passetto in avanti lo fanno. Insomma, molto meno serio di quel che sembra.
benox2duo25 Novembre 2010, 12:03 #5
Originariamente inviato da: ghizmoit
Prima di tutto sono contento di leggere anche che altre università inventano qualcosa e non solo il solito MIT ...
Per quanto riguarda il concetto... ho provato a leggere anche la notizia originale come riportato nel link ma è decisamente fuori dalla mia portata.
Una cosa che mi stupisce e delude sempre nei siti internet, se andate all'altro link, quello proprio del gruppo di ricerca

http://www.its.caltech.edu/~qoptics/home.html

è stato aggiornato per l'ultima volta due anni fa. E le foto sono di una gita sulla neve del 2005... mah a che pro fare un sito se poi viene lasciato li così tutto fermo al 2008 e sembra che son li ad inventare chissà cosa. Se leggete bene è un progetto che va avanti dal 2001... per me è tipo un progetto dato all'università al quale ogni anno si alternano gli studenti e anno dopo anno un passetto in avanti lo fanno. Insomma, molto meno serio di quel che sembra.


Si...ma io non ho proprio capito di che si tratta!
zztop200025 Novembre 2010, 12:04 #6
Ma l'entanglement, per definizione, non ha bisogno di un vettore per trasferire l'informazione. Mi è parso di capire che si utilizzi la luce per farlo.
giamo7425 Novembre 2010, 12:06 #7
Originariamente inviato da: ringway
Ma dai è cosi' semplice!!!

In pratica avremo dei nuovi dischi ssd con acceleratore molecolare integrato con cui si potrà viaggiare nel tempo portantoli alla velocità di rotazione di 90 miglia orarie.

GRANDE GIOVEEE


il vero problema sarà trovare dei validi alimentatori da 1,21 Gigawatt...che magari vadano a bucce di banana e qualche goccia di pepsi
emanuele8325 Novembre 2010, 12:17 #8
a me pare un bel lavoro degno di google translate... mi sono letto gli articoli in inglese:
questo del 2008 http://media.caltech.edu/press_releases/13115 in cui si asserisce che la creazione di quantum network anche su scala continentale è possibile grazie al fato che degli stati quantici entagled possono essere passati da sistemi quantici di atomi (memorie quantiche) ad altri sistemi quantici attraverso il passaggio dell'informazione da atomo a luce.
l'esperimento del 2010 descritto i questo articolo http://media.caltech.edu/press_releases/13394 non fa altro che creare la stessa cosa ma in maniera più complessa, con quattro memorie quantiche entangled. in pratica trasferiscono le spin waves da una memoria ad un'altra immagazzinando l'informazioned ello spin nei raggi di luce.
mi spicae ma non centra un fico con un HDD quantico. come loro stessi scrivono

"The researchers suggest that the theoretical tools developed for their studies of the dynamics of entanglement decay could be applied for studying the entangled spin waves in quantum magnets.
Further possibilities of their experiment include the expansion of multipartite entanglement across quantum networks and quantum metrology. "Our work introduces new sets of experimental capabilities to generate, store, and transfer multipartite entanglement from matter to light in quantum networks," Choi explains. "It signifies the ever-increasing degree of exquisite quantum control to study and manipulate entangled states of matter and light.""

inoltre i network quantici sono utiliazzati per trasferire informazioni SICURE ed elaborarle a lunghe distanze, non sono veloci, non sono capienti, sono solo sicure. Perché?
Perché quando due fotoni sono entangled e sono utilizzati per eseguire una transazione che necessita di elevata sicurezza (bancaria ad esempio)
se un "pirata" tenta di leggere l'informazione da uno di questi fotoni, l'altro fotone "se ne accorge" istantaneamente e muta il suo stato in accordo con la misura.
diciamo che le cose sono un po complicate...

http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_key_distribution
Fantaman25 Novembre 2010, 12:18 #9
Se voleta fare le battute su ritono al futuro aleno saite precisi:
88 miglia orarie e 1,21 gigowatt
TheAle25 Novembre 2010, 12:21 #10
Vedrete che inventeranno un FLUSSO CANALIZZATORE (il futuro di Internet) al quale ogni persona del pianeta si collega. Tale flusso porterà dati ma anche corrente , presa dal fulmine principale (energia presa da una esplosione di una supernova ? si vedrà... ) :-)

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