Circuiti fotonici e diamanti: i computer quantistici nascono a Milano

Ci sono riusciti. I circuiti fotonici, quelli cioe' sui quali scorreranno le informazioni nei futuri computer quantistici, sono non solo possibili, ma sono stati anche realizzati. A immaginare, progettare e realizzare il primo concreto passo verso il computer quantistico, un gruppo internazionale di ricercatori guidato congiuntamente dall'Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Ifn-Cnr) di Milano e di Trento e dal Dipartimento di fisica del Politecnico di Milano cui hanno partecipato anche gruppi dell'Universita' di Kyoto (Giappone) e dell'Universita' di Calgary (USA). In un articolo apparso sulla rivista Nature Scientific Reports, i ricercatori hanno infatti annunciato di essere riusciti a realizzare circuiti fotonici all'interno di una piattaforma in diamante, capaci in prospettiva di offrire una potenza di calcolo infinitamente superiore rispetto ai computer tradizionali.

Quando si pensa al diamante, s'immagina un materiale puro con un perfetto reticolo di atomi di carbonio. "Nel reticolo, invece, sono presenti dei 'difetti', seppur rari, come le cosiddette 'nitrogen vacancy' (Nv) nelle quali, al posto di due atomi di carbonio adiacenti, si trova un atomo di azoto accanto ad un posto libero nel reticolo. Questi sono casualmente distribuiti nel volume del diamante (uno ogni miliardo di atomi di carbonio), ed hanno proprieta' speciali in quanto lo spin dell'elettrone che orbita intorno ai difetti puo' essere sfruttato come bit quantistico con la possibilita' di assumere contemporaneamente il valore di 0 e 1 e quindi aumentare esponenzialmente la velocita' di calcolo rispetto agli attuali computer con i bit normali rappresentati dagli elettroni", conclude la ricerca. "Mediante irraggiamento con laser a femtosecondi, oltre a realizzare le guide d'onda ottiche, e' possibile creare le Nv nelle posizioni volute, controllando cosi' lo schema dei circuiti quantistici".