L’”atomo artificiale” su grafene per l’elaborazione quantistica

foto-a-artificialatSe confinati in uno spazio molto ridotto, gli elettroni si comportano in modo diverso rispetto agli equivalenti in uno spazio libero. Questi spazi vincolati nei quali gli elettroni occupano discreti livelli di energia, come gli elettroni in un atomo, vengono classificati come “atomi artificiali”. Gli atomi artificiali sono caratterizzati da proprietà diverse rispetto a quelli convenzionali con un potenziale insito per molte applicazioni quale l’elaborazione quantica. Questi i risultati di una collaborazione di scienziati della TU Wien (Vienna, Austria), RWTH Aachen (Germania) e della University of Manchester (GB).

Questi atomi offrono nuove ed entusiasmanti possibilità in quanto se ne possono controllare e modificare direttamente le proprietà. Una possibilità già comprovata nei semiconduttori come l’arseniuro di gallio che consente agli elettroni di assumere uno di due stati quantici per ogni livello energetico. Opportunità ancora più interessanti sono rese possibili dall’utilizzo del grafene la cui alta simmetria reticolare consente quattro diversi stati quantici, con lo stesso livello di energia, aprendo nuove strade all’elaborazione e all’archiviazione delle informazioni quantiche, passando da uno stato quantico all’altro per la memorizzazione delle informazioni.

Gli elettroni possono preservare arbitrariamente superposizioni per lungo tempo, proprietà ideale per i computer quantici, unitamente al fatto che il nuovo metodo offre una grande scalabilità in quanto sarebbe possibile inserire molti atomi artificiali in un piccolo chip e utilizzarli per le applicazioni delle informazioni quantistiche.

http://phys.org/news/2016-08-artificial-atom-graphene.html?utm_source=menu&utm_medium=link&utm_campaign=item-menu

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