Un nuovo laboratorio offre una ricerca quantistica ad alto impatto
I circuiti ibridi quantistici combinano diversi sistemi fisici con lo scopo di sfruttare i loro punti di forza e dare vita a nuove tecnologie quantistiche. Nell’ambito del progetto HYBRIDQCIRCUITS (Hybrid quantum electrical circuits), sono stati ottenuti significativi progressi nel campo dei dispositivi ibridi, i quali coinvolgono atomi, spin elettronici e onde con frequenza a microonde. Le sovvenzioni dell’UE hanno finanziato un nuovo laboratorio presso l’Università di Oxford per studiare il modo in cui elementi di fisica atomica, ottica quantistica e fisica della materia condensata potrebbero essere combinati in un unico circuito. L’apparecchiatura specializzata ha permesso agli scienziati di condurre esperimenti con microonde su circuiti elettrici quantistici a temperature molto basse. Il progetto HYBRIDQCIRCUITS si è focalizzato su onde di frequenza a microonde e ha dimostrato il loro potenziale come elementi per i circuiti quantistici. Tali onde acustiche che viaggiano lungo la superficie di cristalli piezoelettrici sono già state utilizzate nei dispositivi elettronici, come per esempio nell’ambito di filtri e risonatori. Questi dispositivi possono essere facilmente gestiti nel regime quantistico. Inoltre, possono essere accoppiati ai circuiti superconduttori. Un ulteriore aspetto studiato riguarda il modo in cui integrare nanotubi di carbonio all’interno di circuiti elettrici quantistici. I nanotubi di carbonio sono tubi di carbonio puro con uno spessore di pochi nanometri. Poiché tali nanotubi sono in grado di trasportare correnti elettriche, come accade per i fili metallici, questi sistemi a stato solido sono stati proposti come fili aventi scala molecolare, già pronti per la costruzione di circuiti elettronici. Questa iniziativa ha offerto la base per una ricerca ad alto impatto, nell’ambito della computazione quantistica. Sebbene possa sembrare una tecnologia impossibile, in quanto sfrutta il potere intricato della meccanica quantistica, si tratta di una tecnologia in grado di avvicinarsi sempre più alle applicazioni reali.
Parole chiave
HYBRIDQCIRCUITS, circuiti elettrici quantistici, circuiti superconduttori, nanotubi di carbonio