Un importante traguardo è stato raggiunto dalla ricerca sulla meccanica quantistica grazie agli scienziati dell’Università di Durham nel Regno Unito, che hanno per la prima volta ottenuto l’entanglement quantistico delle molecole. Utilizzando trappole ottiche controllate con precisione, note anche come “pinzette ottiche a lunghezza d’onda magica”, il team ha creato ambienti che supportano un entanglement duraturo, come riportato in un comunicato stampa.
L’entanglement quantistico: un fenomeno fondamentale
L’entanglement quantistico rappresenta un fenomeno fondamentale in cui due particelle sono interconnesse indipendentemente dalla distanza che le separa. In questa condizione, lo stato di una particella influisce direttamente sull’altra, aprendo nuove prospettive per lo sviluppo di approcci computazionali avanzati. Le potenzialità di questo fenomeno spaziano dal rilevamento quantistico al calcolo.
- Interesting Engineering ha precedentemente evidenziato come l’entanglement quantistico possa essere sfruttato per trasmettere informazioni tra due o più nodi in modo estremamente veloce.
- È possibile ottenere l’entanglement su reti di cavi in fibra ottica preesistenti, consentendo la distribuzione pratica di reti quantistiche senza la necessità di costruire infrastrutture estese.
Sebbene in passato l’entanglement quantistico tra atomi sia stato dimostrato più volte, il team di ricerca guidato da Simon Cornish all’Università di Durham ha raggiunto un traguardo significativo dimostrandolo per la prima volta con le molecole. Grazie alle strutture e alle proprietà aggiuntive delle molecole, come la vibrazione e la rotazione, gli scienziati credono di poter sfruttare appieno le potenzialità delle molecole nelle applicazioni quantistiche.
Il controllo dell’entanglement molecolare
Cornish ha spiegato che, nonostante l’entanglement quantistico sia un fenomeno molto delicato, è stato possibile intrecciare due molecole utilizzando interazioni estremamente deboli e mantenere l’entanglement per un tempo che si avvicina a un secondo. Per raggiungere questo obiettivo, il team ha dovuto creare un ambiente stabile che garantisse la coerenza delle molecole per periodi prolungati, utilizzando luce laser appositamente tarata per controllare le molecole con elevata precisione.
- Questo approccio ha portato a una fedeltà all’entanglement estremamente elevata, superiore al 92 percento, anche tenendo conto degli errori.
- La stabilità è un elemento cruciale per le applicazioni che richiedono lunghi periodi di misurazione e conservazione delle informazioni quantistiche.
Daniel Ruttley, ricercatore post-dottorato coinvolto nel lavoro, ha sottolineato l’incredibile potenziale delle molecole come mattoni per le tecnologie quantistiche di prossima generazione. L’entanglement molecolare a lunga durata potrebbe essere sfruttato per la costruzione di computer quantistici, sensori quantistici precisi e per approfondire la comprensione della natura quantistica di materiali complessi.
Applicazioni future dell’entanglement molecolare
Questo tipo di entanglement potrebbe inoltre contribuire a ottenere misurazioni di precisione nel rilevamento quantistico, simulare materiali quantistici complessi e sviluppare nuove forme di calcolo quantistico. La ricerca potrebbe anche favorire lo sviluppo di memorie quantistiche, simili ai dispositivi di archiviazione dati binari, che consentirebbero di conservare informazioni quantistiche per periodi più lunghi e di far progredire le reti quantistiche.
L’importanza di approfondire i fenomeni quantistici come l’entanglement è fondamentale per compiere progressi significativi nella tecnologia dei calcoli quantistici. Mentre gran parte del lavoro in questo settore si è concentrato sull’aumento del numero di bit quantistici o qubit e sulla correzione degli errori, è altrettanto cruciale esplorare a fondo fenomeni come l’entanglement per avanzare nella tecnologia.
I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature, confermando l’importanza e la rilevanza di questo importante traguardo raggiunto dagli scienziati dell’Università di Durham nel campo della meccanica quantistica.
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