L’Empa apre un laboratorio quantistico
L'Empa ha inaugurato un nuovo laboratorio high-tech che ricerca gli effetti quantistici nelle nanostrutture di carbonio. Utilizzando la microscopia a scansione di tunnel e la tecnologia a microonde all'avanguardia, il laboratorio intende aprire la strada a tecnologie quantistiche sostenibili, dai sensori ai computer quantistici. Un progetto ambizioso che potrebbe rivoluzionare il futuro della tecnologia.
Il nuovo laboratorio Empa “CarboQuant” si è posto l’obiettivo di sviluppare tecnologie quantistiche sostenibili basate sul carbonio. Una prima pietra miliare è stata raggiunta con l’apertura del laboratorio high-tech il 30 gennaio 2025. La ricerca si concentra sui nano-grafeni e sui nanoribbons di carbonio, che sono stati sintetizzati solo pochi anni fa. Queste molecole speciali potrebbero fornire la chiave per nuovi tipi di sensori, tecnologie di comunicazione o componenti per computer quantistici.
Tecnologia all’avanguardia in uso
Due modernissimi microscopi a scansione di tunnel costituiscono il cuore del laboratorio. Questi dispositivi consentono ai ricercatori non solo di visualizzare i singoli atomi, ma anche di controllare i loro stati quantici. Utilizzando radiazioni a microonde ad alta frequenza, è possibile manipolare gli spin degli elettroni. Questo è un prerequisito fondamentale per lo sviluppo di computer quantistici.
La chiave del mondo quantistico
Lo spin, una proprietà meccanica quantistica degli elettroni, può assumere due stati fondamentali, “su” e “giù”. A differenza dei bit classici, che sono 1 o 0, i bit quantistici possono assumere entrambi gli stati contemporaneamente attraverso la sovrapposizione. Questa ambiguità è ciò che rende i computer quantistici così potenti e versatili.
Competenza e visione del futuro
Il team “CarboQuant”, guidato da Roman Fasel e Yujeong Bae, è all’avanguardia nella ricerca scientifica. Bae, uno dei pochi esperti al mondo in questo campo, guiderà il nuovo gruppo di ricerca sul magnetismo quantistico. L’obiettivo è dimostrare per la prima volta il controllo quantistico sui nano-grafeni e, a lungo termine, sviluppare dispositivi basati sulla quantistica che funzionino a temperatura ambiente.
Prospettive e obiettivi
Il progetto durerà fino al 2032 ed è sostenuto dalla Fondazione Werner Siemens. I ricercatori stanno lavorando alla creazione di una piattaforma di materiali per i materiali quantistici a base di carbonio. Con l’apertura del nuovo laboratorio, si sono avvicinati molto a questo obiettivo. La visione è quella di creare tecnologie quantistiche sicure, efficienti e sostenibili, che potrebbero rivoluzionare la nostra vita quotidiana.