L’Empa riesce a realizzare un modello quantistico
La replica esatta del modello di Heisenberg da parte dei ricercatori dell'Empa segna un progresso significativo nella ricerca quantistica. Utilizzando nanografie innovative, si potrebbero analizzare con precisione interazioni quantistiche complesse, aprendo nuove possibilità per le tecnologie quantistiche.
Le tecnologie quantistiche stanno rivoluzionando la scienza e offrono un enorme potenziale per la comunicazione, la potenza di calcolo e la tecnologia di misurazione. In un’importante collaborazione, i ricercatori dell’Empa e i loro partner hanno riprodotto con precisione un modello quantistico teorico in un materiale sintetico. Questo passo ci avvicina in modo significativo all’applicazione pratica delle tecnologie quantistiche.
Una nuova era dai bit ai qubitNei computer convenzionali, il bit, uno stato binario di 0 o 1, è al centro dell’elaborazione delle informazioni. I computer quantistici, invece, utilizzano i qubit, che possono essere 0 e 1 allo stesso tempo grazie agli effetti quantistici. Questa sovrapposizione, nota anche come “superposizione”, consente un numero potenzialmente infinito di stati e quindi una potenza di calcolo rivoluzionaria. Tuttavia, l’interazione dei qubit è estremamente complessa. Allineando e collegando con precisione gli spin degli elettroni, i ricercatori dell’Empa hanno superato un ostacolo importante nella messa in pratica della teoria.
Sintetizzare il modello di HeisenbergNel “Laboratorio nanotech@surfaces”, i ricercatori sono riusciti a costruire una catena di spin che riproduce il modello di Heisenberg alternato unidimensionale sviluppato dal Premio Nobel Werner Heisenberg. Hanno utilizzato la molecola di nanografene Calice di Clar, uno speciale nanomateriale di carbonio con una forma a clessidra che ha la configurazione di spin necessaria. Collegato su una superficie d’oro, è stata ottenuta una realizzazione perfetta della catena di Heisenberg, consentendo ai ricercatori di effettuare studi dettagliati su questo sistema quantistico.
Tecnologie quantistiche del futuroLa realizzazione sperimentale di questo modello conferma le previsioni della fisica quantistica e apre nuovi orizzonti nella ricerca. Roman Fasel, responsabile del Laboratorio nanotech@surfaces, vede il potenziale di questo lavoro per un’ampia gamma di materiali e sistemi quantistici che possono essere ulteriormente sviluppati per nuove applicazioni. La collaborazione con team internazionali di esperti in Portogallo e Germania dimostra che le tecnologie quantistiche richiedono uno sforzo transdisciplinare per armonizzare teoria e pratica.